ELETTROSTATICA

ELETTROSTATICA 1

- CARICA ELETTRICA- FORZA DI COULOMB- CAMPO ELETTRICO E POTENZIALE

corso integrato FISICA - disciplina FISICA MEDICALaurea in LOGOPEDIA

ELETTROSTATICA

CARICA ELETTRICA

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carica elettrica Q, q 4a grandezza fondamentale :

[Q]

unità di misura S.I.

coulomb (C)

• positiva (+), negativa (–), neutra (o)

• Q multipla intera carica elettrica elementaree = 1.6 10–19 C

• conservazione della carica elettrica

ELETTROSTATICA 3

FORZA DI COULOMB

• legge di Coulomb

o = costante dielettrica del vuoto = 8.86 10–12 C2N–1m–2

r = costante del mezzo relativa al vuoto

F = 1

4or

q1 q2

r2rr

forza attrattiva per cariche di segno opposto

forza repulsiva per cariche di segno uguale

G 6.67 10–11 kg–2 N m2 (forza di gravità)1

4o

9 109 C–2 N m2 (forza elettrostatica)

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FORZA DI COULOMB NELLA MATERIA

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• legge di Coulomb

F = 1

4or

q1 q2

r2rr

r = 1 nel vuotor > 1 nella materia

esempio r (H2O) 80

vuotorq1

+F –F q2

+–

materia

q2q1 –

––

+++

+++

+++

–––

–––

–––

+F –F+

–

ELETTROSTATICA

CAMPO ELETTROSTATICO

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F = 14or

q Qr2

rr

q unitaria positiva(cariche elettriche puntiformi)

E = F

q1

4orE = Q

r2rr

newton coulomb–1 (N C–1)unità di misura S.I.

+Q

+q

E

E

+q

–Q

ELETTROSTATICA 6

CAMPO ELETTROSTATICO

++ ++

P

E

ENERGIA POTENZIALE ELETTROSTATICA

campo di forze conservativo ?

(cariche elettriche puntiformi)

Q

qA

B

CD

rBrA

L = LABCD = LAB + LBC + LCD + LDA

LAB • 4or

q QrA1 – = rB

1 = - LCD

•LBC = LDA = 0

ELETTROSTATICA 7

}LABCD = 0

SI’, perchè il lavoro lungouna traiettoria chiusa è nullo

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ENERGIA POTENZIALE ELETTROSTATICA

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LAB = 4or

q QrA1 rB

1– 4or

q Q U(rA) – U(rB)=

U(r) = 4or

q Qr1

funzione energia potenziale elettrostatica (cariche elettriche puntiformi)

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POTENZIALE ELETTRICO

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QV = U

qV(r) =

U(r) q =

carica puntiforme

4or r1

differenza di potenziale elettrico (d.d.p.)

V = VB – VA = –LAB

q

B VB = 0 VA = – LA

q

[M][L]2[t]–2[Q]–1dimensioni

unità di misura S.I. volt (V) = joule

coulomb

ELETTROSTATICA 10

CAMPO ELETTRICO e POTENZIALE ELETTRICO

modulo : V(r)r

E =

unità di misura del campo elettrico volt newton

coulomb metro(N C–1) = (V m–1)

unità di misura pratica di energia(scala atomica)

elettronVolt (eV) = 1.6 10–19C 1 V = 1.6 10–19 J e