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FISICA GENERALE II, Cassino A.A. 2004 FISICA GENERALE II, Cassino A.A. 2004- 2005 Carmine E. Pagliarone 2005 Carmine E. Pagliarone Esercitazioni Esercitazioni E.2 E.2 1. Equazione di 1. Equazione di Poisson Poisson e di e di Laplace Laplace (un breve riassunto) (un breve riassunto) 2. Metodo delle Immagini; 2. Metodo delle Immagini; 3. Risoluzione dell 3. Risoluzione dell’ Eq. Eq. di di Poisson Poisson- Laplace Laplace nel nel caso di due superfici conduttrici caso di due superfici conduttrici intersecantesi intersecantesi; 4. Densit 4. Densità di corrente, Potenziali e Campi elettrici di corrente, Potenziali e Campi elettrici prodotti dalle punte; prodotti dalle punte;

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EsercitazioniEsercitazioni E.2E.21. Equazione di 1. Equazione di PoissonPoisson e di e di LaplaceLaplace (un breve riassunto)(un breve riassunto)2. Metodo delle Immagini;2. Metodo delle Immagini;3. Risoluzione dell3. Risoluzione dell’’Eq.Eq. di di PoissonPoisson--LaplaceLaplace nel nel

caso di due superfici conduttrici caso di due superfici conduttrici intersecantesiintersecantesi;;4. Densit4. Densitàà di corrente, Potenziali e Campi elettrici di corrente, Potenziali e Campi elettrici

prodotti dalle punte;prodotti dalle punte;

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LL’’EquazioneEquazione di di PoissonPoisson--LaplaceLaplace

DeterminiamoDeterminiamo ilil Campo Campo ElettricoElettriconotanota

la la configurazioneconfigurazione delledelle sorgentisorgenti e e delledellesuperficisuperfici conduttriciconduttrici didi contornocontorno

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LL’’EquazioneEquazione di Poissondi Poisson--LaplaceLaplace

πρ4=⋅∇ Err

Φ∇−=rr

E0=×∇ Err

( )

4

E

E πρ

∇ ⋅ = ∇ ⋅ −∇Φ = − ∆Φ

∇ ⋅ = = − ∆Φ

r r r rr r

04

=∆Φ−=∆Φ πρ

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LL’’EquazioneEquazione di Poissondi Poisson--LaplaceLaplaceuu Se i Se i problemiproblemi delldell’’ElettrostaticaElettrostatica contenesserocontenessero solo solo

carichecariche localizzatelocalizzate senzasenza superficisuperfici di di contornocontorno non non avremmoavremmo bisognobisogno di fare di fare ricorsoricorso allealle EquazioniEquazioni di di PoissonPoisson--LaplaceLaplace..

uu Il Il nostronostro problemaproblema ammetterebbeammetterebbe infattiinfatti la la seguenteseguente soluzionesoluzione ((casocaso discretodiscreto e continuo):e continuo):

uu In In generalegenerale i i problemiproblemi contengonocontengono regioniregioni di di spaziospazio con con carichecariche localizzatelocalizzate e e distribuzionidistribuzioni di di caricacarica nonchenonche’’ con con superficisuperfici di di contornocontorno sullesullequaliquali sonosono assegnateassegnate condizionicondizioni particolariparticolari..

'')'(

)( 3xdxx

xx ∫ −

=Φ rrrr ρ

( ) j

j

qx

x xΦ =

−∑r r r

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CondizioniCondizioni al al ContornoContornouu CondizioniCondizioni al al ContornoContorno::

•• CondizioniCondizioni al al contornocontorno di di DirichletDirichlet: : DefinizioneDefinizione del del potenzialepotenziale sullasulla superficiesuperficie di di contornocontorno::

•• CondizioniCondizioni al al contornocontorno di Neumanndi Neumann: : DefinizioneDefinizione del Campo del Campo ElettricoElettrico sullasulla superficiesuperficie di di contornocontorno::

•• CondizioniCondizioni al al contornocontorno di Cauchydi Cauchy: : DefinizioneDefinizione del Campo e del Campo e del del PotenzialePotenziale sullasulla superficiesuperficie di di contornocontorno::

uu Per Per ilil problemaproblema di di DirichletDirichlet e di Neumann LA SOLUZIONE e di Neumann LA SOLUZIONE ESISTE ED EESISTE ED E’’ UNICA;UNICA;

uu Il Il ProblemaProblema di Cauchy edi Cauchy e’’ sovradeterminatosovradeterminato..

fx =Φ∂

)(r

( )E x g∂

=r r r

( ) ( )x f E x g∂ ∂

Φ = ⊕ =rr r r

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-- Le Le carichecariche sonosono allall’’esternoesterno;;-- ∆Φ∆Φ=0 =0 allall’’internointerno delladella superficiesuperficie; ; -- un un teoremateorema assicuraassicura esistenzaesistenza ed ed

unicitaunicita’’ delladella soluzionesoluzione per per ilil problemaproblemadi di DirichletDirichlet e di Neumann;e di Neumann;

−−

-- PoichePoiche’’ la la soluzionesoluzione ee’’ unicaunica alloraallora per per ll’’unicitaunicita’’ delladella soluzionesoluzione::

0=∆Φ

Il Campo Elettrico all’interno di una superficiechiusa conduttrice priva di cariche e’ nullo.

kost∂

Φ =

'int0

all ernokost EΦ = ⇒ = − ∇Φ =

r r

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SoluzioneSoluzione al al ProblemaProblema didi DirichletDirichlet e e didi NeumannNeumann

uu MoltiMolti problemiproblemi delldell’’ElettrostaticaElettrostatica coinvolgonocoinvolgonosuperficisuperfici didi confine confine sullesulle qualiquali èè assegnatoassegnato ililpotenzialepotenziale o la o la densitdensitàà didi caricacarica superficialesuperficiale..

uu La La soluzionesoluzione formaleformale didi talitali problemiproblemi èè la la soluzionesoluzione delldell’’EqEq. . didi PoissonPoisson--LaplaceLaplace con le con le dovutedovute condizionicondizioni al al contornocontorno;;

uu NeiNei casicasi cheche sisi presentanopresentano in in praticapratica determinaredeterminarela la soluzionesoluzione didi tale tale EquazioneEquazione non non èè semplicesemplice;;

uu SonoSono statistati sviluppatisviluppati alcunialcuni MetodiMetodi per per affrontareaffrontarequestaquesta classeclasse didi problemiproblemi::

•• METODO DELLE IMMAGINIMETODO DELLE IMMAGINI, , cheche èè strettamentestrettamente legato legato ad un ad un metodometodo chiamatochiamato delledelle FunzioniFunzioni didi Green;Green;

•• SviluppoSviluppo in in SerieSerie didi FunzioniFunzioni OrtogonaliOrtogonali;;

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Il Il MetodoMetodo delledelle ImmaginiImmagini

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Problema 5: Metodo delle ImmaginiSia data una superficie conduttrice infinita, mantenuta a potenziale

costante: V=0. Nelle adiacenze di essa è situata una carica Q. Sidetermini il Potenziale ed il campo elettrico in tutto lo spazio.

04

=∆Φ−=∆Φ πρ

Q

Φ=0

R

Dominio FisicoRegione non Fisica

Potremmo risolvere allora le Eq. diPoisson e Laplace:

Con le opportune condizioni al contorno: F=0

EsisteEsiste un un MetodoMetodo miglioremigliore !!

0∆Φ =non è definitoΦ

ilil MetodoMetodo delledelle ImmaginiImmagini

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yy

Problema 5: Metodo delle Immagini (cont’d)

Q

Φ=0

R

Dominio FisicoRegione non Fisica

Q’R’

P(x,y)

1/ 2 1/ 22 2 2 2

'( , , )

( ) ( ')

Q Qx y z

x R y x R yΦ = +

− + + +

''

Q QR R

= −=

( ) ( )1/ 2 1/ 22 2 2 2

'(0, , ) 0

'

Q Qy z

R y R yΦ = + =

+ +

xx

sul Piano conduttore (x=0) Φ=0:

il Teorema di Esistenza ed unicità della soluzione per ilproblema di Dirichlet (Neumann):

ci dice che se troviamo una soluzione quella è la soluzione.0

( ) 0

( )x

x

x f=

∆Φ =

Φ =

rr

1/ 2 1/ 22 2 2 2( , , )

( ) ( )

Q Qx y z

x R y x R y

−Φ = +

− + + +

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DensitDensitàà di carica, Potenziali di carica, Potenziali e Campi Elettrici e Campi Elettrici entro angoli 2entro angoli 2--DD

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2

21,2,3( , , )

jj

x y zx=

∂ Φ∆Φ =

∂∑

2 2

2 2 2

1 1( , , )z

zρ φ ρ

ρ ρ ρ ρ φ ∂ ∂Φ ∂ Φ ∂ Φ

∆Φ = + + ∂ ∂ ∂ ∂

2

2 2

1 10

( , 0) ( , ) V

ρρ ρ ρ ρ φ

ρ φ ρ φ β

∂ ∂Φ ∂ Φ+ = ∂ ∂ ∂

Φ = = Φ = =

LaplacianoLaplaciano in Coordinate in Coordinate CartesianeCartesiane

LaplacianoLaplaciano in Coordinate in Coordinate CilindricheCilindriche

Il Il ProblemaProblema del del qualequale occorreoccorre trovaretrovare la la soluzionesoluzione èè::

CampiCampi e e densitdensitàà didi caricacarica entroentro angoliangoli 22--D (I)D (I)

( , ) 0( , 0) ( , ) V

ρ φρ φ ρ φ β

∆Φ =Φ = = Φ = =

φφ

ββP(P(ρρ,,φφ))

xx

yy

1ˆ ˆ ˆzu u uzρ φρ ρ φ

∂ ∂ ∂∇ = + +

∂ ∂ ∂

rNablaNabla in Coordinate in Coordinate CilindricheCilindriche

ρρ

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CampiCampi e e DensitDensitàà didi caricacarica entroentro angoliangoli 22--D (II)D (II)

( ) ( ), ( )Rρ φ ρ ψ φΦ =

( ) ( )

( ) ( )

( )( )

( )

22

2 2 2 2

2

2 2

2

2 2

( ) ( )1 1 1 1

( ) ( )

( ) 1 ( )( )

R R

R R

R RR

ρ ψ φ ρ ψ φρ ρ

ρ ρ ρ ρ φ ρ ρ ρ ρ φ

ρ ρψ φ ψ φρ

ρ ρ ρ ρ φ

ρ ψ φ ρρ ψ φρ

ρ ρ ρ ρ ψ φ φ

∂ ∂ ∂ ∂Φ ∂ Φ ∂+ = + = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂

∂∂ ∂= + = ∂ ∂ ∂

∂∂ ∂= + ∂ ∂ ∂

( )( ) 2

2

1 ( )0

( )R

Rρρ ψ φ

ρρ ρ ρ ψ φ φ

∂∂ ∂+ = ∂ ∂ ∂

2

2 2

1 10

( , 0) ( , ) V

ρρ ρ ρ ρ φ

ρ φ ρ φ β

∂ ∂Φ ∂ Φ+ = ∂ ∂ ∂

Φ = = Φ = =

CerchiamolaCerchiamola alloraallora del del tipotipo::

Se Se troviamotroviamo unauna soluzionesoluzione quellaquella èè la la soluzionesoluzione del del problemaproblema..

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CampiCampi e e DensitDensitàà didi caricacarica entroentro angoliangoli 22--D (III)D (III)

( )( ) 2

2

1 ( )0

( )

( ) ( 0) ( ) ( )

RR

R R V

ρρ ψ φρ

ρ ρ ρ ψ φ φ

ρ ψ φ ρ ψ φ β

∂∂ ∂+ = ∂ ∂ ∂

= = = =

( )( )

22

2

2

1 ( )( )

RR

ψ φν

ψ φ φ

ρρρ ν

ρ ρ ρ

∂= −

∂∂= ∂ ∂

2

2 2

1 10

( , 0) ( , ) V

ρρ ρ ρ ρ φ

ρ φ ρ φ β

∂ ∂Φ ∂ Φ+ = ∂ ∂ ∂

Φ = = Φ = =

LL’’EqEq in in oggettooggetto puòpuò scriversiscriversi come:come:

La cui La cui soluzionesoluzione èè ad ad esempioesempio::

( )( ) ( )( ) cos sin

R a b

A B

ν νρ ρ ρ

ψ φ νφ νφ

−= +

= +

VerifichiamoloVerifichiamolo..

( )( )2

2 22

1 ( )0

( )R

Rρψ φ ρ

ν ν ρψ φ φ ρ ρ ρ

∂∂ ∂= − + = + ∂ ∂ ∂

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( )( ) ( ) ( )

( )( ) ( ) ( )

( ) ( )( ) ( ) ( )( )

22

2

22

2

222 2

2 2

2 22

2

cos ( )sin cos

sin ( )cos sin

cos sin( )cos sin ( )

1 ( ) ( )( ) ( )

AA A

BB B

A BA B

νφ ψ φν νφ ν νφφ φ

νφ ψ φν νφ ν νφφ φ

νφ νφψ φ νφ νφν ν ψ φφ φ

ψ φ ν ψ φν

ψ φ φ ψ φ

∂ ∂= − −=∂ ∂

∂ ∂= = −∂ ∂

∂ +∂= = − + = −

∂ ∂

∂ −= = −

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )

1 2 1 2

1 2 1 2

( )

( )

a R R Ra a a a

a R R Ra a a a

a aRa a

νν ν ν ν

νν ν ν ν

ν νν ν

ρ ρ ρ ρνρ ρ νρ ρ ν ρ ρ ρ ν ρ

ρ ρ ρ ρ ρ ρ

ρ ρ ρ ρνρ ρ νρ ρ ν ρ ρ ρ ν ρ

ρ ρ ρ ρ ρ ρ

ρ ρρρ ρ ρ ρ ρ ρ ν

ρ ρ ρ ρ

− −

−− − − − − −

−−

∂ ∂ ∂ ∂∂ ∂= = = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂

∂ ∂ ∂ ∂∂ ∂= − = − = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂

∂ + ∂∂ ∂ = = + ∂ ∂ ∂ ∂ ( )

( )( ) ( )

( )

2 2

22

R

R RR R

ν ρ

ρ ν ρρρ ν

ρ ρ ρ ρ

=

∂∂= = ∂ ∂

22

2

1 ( )( )

ψ φν

ψ φ φ∂

= −∂

( )( ) 2R

Rρρ

ρ νρ ρ ρ

∂∂=

∂ ∂ C

amp

iC

amp

i e e D

ensi

tD

ensi

t ààd

idi c

aric

aca

rica

entr

oen

tro

ang

oli

ang

oli

22 --D

(IV

)D

(IV

) ( )R a bν νρ ρ ρ −= +

( ) ( )( ) cos sinA Bψ φ νφ νφ= +

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CampiCampi e e DensitDensitàà didi caricacarica entroentro angoliangoli 22--D (V)D (V)

uu PartendoPartendo dalladalla soluzionesoluzione trovatatrovata::

uu sisi puòpuò scriverescrivere ad ad esempioesempio la la particolareparticolare per per νν=0=0

uu e e quindiquindi la forma la forma generalegenerale delladella soluzionesoluzione sarsaràà la la combinazionecombinazione linearelineare didi tuttetutte le le soluzionisoluzioni::

uu Le Le condizionicondizioni al al contornocontorno del del problemaproblema: : implicanoimplicano quantoquanto segue:segue:

( ) 0 0

0 0

ln

( )

R a b

A B

ρ ρ

ψ φ φ

= +

= +

( ) 0 01 1

, ln sin( ) sin( )n nn n n n

n n

a b a n b nρ φ ρ ρ φ α ρ φ β∞ ∞

= =

Φ = + + + + +∑ ∑

( )( ) ( )( ) cos sin

R a b

A B

ν νρ ρ ρ

ψ φ υφ υφ

−= +

= +

( ) ( 0) ( ) ( )R R Vρ ψ φ ρ ψ φ β= = = =

0 0 0b B A b

mm

πν

β+

= = = =

= ∈¢

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CampiCampi e e DensitDensitàà didi caricacarica entroentro angoliangoli 22--D (VI)D (VI)

uu DimostriamoDimostriamo cheche le le condizionicondizioni al al contornocontorno::implicanoimplicano quantoquanto segue:segue:

uu la nostra la nostra soluzionesoluzione generalegenerale èè::

uu imponiamoimponiamo la prima la prima delledelle condizionicondizioni al al contornocontorno::

uu La La soluzionesoluzione sisi riduceriduce quindiquindi allaalla seguenteseguente::

uu DobbiamoDobbiamo oraora imporreimporre ll’’altraaltra condizionecondizione aiai bordibordi::

( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )( )0 0 0 01

, ln cos sina b A B a b A Bν νν ν ν

ν

ρ φ ρ φ ρ ρ υφ υφ∞

=

Φ = + + + + +∑

( ) ( 0) ( ) ( )R R Vρ ψ φ ρ ψ φ β= = = =

0 0 0b B A b

mm

ν ν

πν

β+

= = = =

= ∈¢

( ) ( ) ( )0 0 01

0 0 0

0, ,0 ln

0, 0,

A a b a b A V

b A a A V

υ υν ν ν

ν

ν

φ ρ ρ ρ ρ ρ∞

=

= ∀ Φ = + + + =

⇒ = = =

( ) ( ) ( )0 0 0 01

, ( ) sina A V a B a b Bυ υν ν ν

ν

ρ φ φ ρ ρ υφ∞

=

Φ = = + + +∑

( ) ( 0)R Vρ ψ φ = =

( ) ( )R Vρ ψ φ β= =

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CampiCampi e e DensitDensitàà didi caricacarica entroentro angoliangoli 22--D (VII)D (VII)

uu AbbiamoAbbiamo fin qui fin qui ottenutoottenuto cheche::

uu ImponiamoImponiamo ll’’altraaltra condizionecondizione al al contornocontorno::

uu quindiquindi sisi ottieneottiene::

uu la la soluzionesoluzione del del nostronostro problemaproblema èè pertantopertanto::

( )1

, sinm

mm

mV a

πβ πφ

ρ φ ρβ

=

Φ = +

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( )

0 0 01

01

0

, , sin

sin

0, 0( 0 )

a A B a b B V

V B a b B V

B b

υ υν ν ν

ν

υ υν ν ν

ν

υν

φ β ρ ρ β β ρ ρ υβ

β ρ ρ υβ

ρ ρ

∞−

=

∞−

=

= ∀ Φ = + + + =

+ + + =

⇒ = = → ⇒ → ∞

( ) ( ) ( )0 0 0 01

, ( ) sina A V a B a b Bυ υν ν ν

ν

ρ φ φ ρ ρ υφ∞

=

Φ = = + + +∑

( ) ( )R Vρ ψ φ β= =

( ) ( )1

, sinV a B V

mm

νν ν

ν

ρ β ρ υβ

πν

β

=

+

Φ = + =

⇒ = ∈

¢

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CampiCampi e e DensitDensitàà didi caricacarica entroentro angoliangoli 22--D (VIII)D (VIII)

uu AbbiamoAbbiamo fin qui fin qui ottenutoottenuto cheche::

uu per per valorivalori sufficientementesufficientemente piccolipiccoli didi ρρ possiamopossiamo trascuraretrascurare i i termini termini delladella serieserie con con potenzepotenze maggiorimaggiori didi m=1:m=1:

uu DeterminiamoDeterminiamo ilil Campo Campo ElettricoElettrico::

uu la la DistribuzioneDistribuzione didi CaricaCarica nellonello spigolospigolo assume assume pertantopertanto la la forma:forma:

( )1

, sinm

mm

mV a

πβ πφ

ρ φ ρβ

=

Φ = +

( ) 1, sinV aπβ πφ

ρ φ ρβ

Φ +

;

( )

( )

11

11

, sin

1, cos

aE

aE

πβ

ρ

πβ

φ

π πφρ φ ρ

ρ β β

π πφρ φ ρ

ρ φ β β

∂Φ= − − ∂

∂Φ= − − ∂

;

;

( ) ( ) ( ) ( ) 11

,0 ,,0 ,

4 4 4

E E a πφ φ βρ ρ β

σ ρ σ ρ β ρπ π β

−= = = ;

1 11 1ˆ ˆsin cosSpigolo Spigolo

a aE u u E

π πβ β

ρ φ

π ππφ πφρ ρ

β β β β

− − − + ⇒

r r; ;

1ˆ ˆ ˆzu u uzρ φρ ρ φ

∂ ∂ ∂∇ = + +

∂ ∂ ∂

r

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CampiCampi e e DensitDensitàà didi caricacarica entroentro angoliangoli 22--D (IX)D (IX)uu AbbiamoAbbiamo fin qui fin qui ottenutoottenuto cheche::

uu NellNell’’intornointorno didi ρρ=0 =0 ll’’intensitintensitàà del campo e la del campo e la densitdensitàà superficialesuperficialedidi caricacarica varianovariano in in funzionefunzione delladella distanzadistanza come:come:

uu ConsideriamoConsideriamo quindiquindi le le seguntisegunti geometriegeometrie::

uu la la DistribuzioneDistribuzione didi CaricaCarica nellonello spigolospigolo assume assume pertantopertanto la la forma:forma:

11

11

4

Spigolo

Spigolo

aE

a

πβ

πβ

πρ

β

σ ρβ

r ;

;

1, , ( 0)

1, ( 0)

x

x

E E x

E x

πβσ ρ β π σ ρ

β π σρ

−∝ ⇒ < ∝ >

> ∝ >

β=π/4β=π/4 β=π/2β=π/2 β=πβ=π β=4π/3β=4π/3

ρρ33 ρρ 11 1/ρ1/ρ44

( )1 11punte punte

E α ασ ρ αρ ρ

∝ ∝ >

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ProprietProprietàà delle Puntedelle Punte

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ProprietProprietàà delledelle PuntePunte conduttriciconduttrici

uu Il Il parafulmineparafulmine sfruttasfrutta ilil principioprincipio dettodetto ""delledelle puntepunte" " cheche sisibasabasa sulsul fattofatto cheche minoreminore èè ilil raggioraggio dell'oggettodell'oggettoconduttoreconduttore, , maggioremaggiore èè ilil campo campo elettricoelettrico nellenelle vicinanzevicinanzedell'oggettodell'oggetto. .

uu NeiNei corpicorpi non a non a simmetriasimmetria sfericasferica le le carichecariche elettricheelettrichesuperficialisuperficiali non non sonosono distribuitedistribuite in in modomodo uniformeuniforme, , pertantopertantoaffinchaffinchèè all'internoall'interno del del conduttoreconduttore ilil campo campo elettricoelettrico sisiannulliannulli, , questequeste sarannosaranno concentrate concentrate sullesulle puntepunte ((spigolispigoli););

uu NeiNei pressipressi didi unauna puntapunta conduttriceconduttrice dell'astadell'asta del del parafulmineparafulminesisi creacrea un campo un campo elettricoelettrico cheche ionizzaionizza l'arial'aria e e cheche costituiscecostituisceunauna via via preferenzialepreferenziale didi passaggiopassaggio delladella correntecorrente ((minoreminoreresistenzaresistenza) ) rispettorispetto all'ariaall'aria circostantecircostante..

uu Un Un fulminefulmine cheche sfiorisfiori nellanella suasua traiettoriatraiettoria ilil parafulmineparafulmine, , vieneviene attrattoattratto preferibilmentepreferibilmente dada questoquesto, , scaricandosiscaricandosi lungolungoilil cavocavo conduttoreconduttore ed ed arrivandoarrivando al al dispersoredispersore cheche provvedeprovvedea a disperdernedisperderne ilil potenzialepotenziale elettricoelettrico..

uu Il Il fulminefulmine ciocioèè segue segue unauna via via preferenzialepreferenziale predefinitapredefinita e non e non unauna potenzialmentepotenzialmente pericolosapericolosa;;

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Benjamin Franklin e Re Benjamin Franklin e Re GiogioGiogio IIIIII

17521752uu B. Franklin B. Franklin neinei notinoti esperimentiesperimenti

condotticondotti con con ll’’aiutoaiuto del del suosuo fedelefedelemaggiordomomaggiordomo compresecomprese la la proprietproprietàà delledelle puntepunte;;

uu In un In un EdittoEditto, Re Giorgio III , Re Giorgio III promulgavapromulgava unauna leggelegge secondosecondo la la qualequale nelnel territorioterritorio didi suasua maestmaestàài i parafulminiparafulmini sarebberosarebbero statistati didiforma forma sfericasferica e non e non terminantiterminanticon con unauna puntapunta;;

uu Il Il ““FisicoFisico”” didi cortecorte didi Re Giorgio Re Giorgio III III durantedurante unouno deidei test test suisuiparafulminiparafulmini sfericisferici mormorìì. .

uu La La calottacalotta cranicacranica, , gligli occhiocchi, le , le bracciabraccia et et aliquaaliqua resres del del ““FisicoFisico””furonofurono trovatetrovate sparse in un sparse in un raggioraggio didi circa 100 m.circa 100 m.

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ProprietProprietàà delledelle PuntePunte conduttriciconduttrici (II)(II)

uu Le Le considerazioniconsiderazioni fattefatte fin qui fin qui sisi applicanoapplicano ancheanche a a moltemoltesituazionisituazioni 33--DD;;

uu Il Il comportamentocomportamento singolaresingolare deidei campicampi in in vicinanzavicinanza didi orliorliappuntitiappuntiti renderende ragioneragione del del funzionamentofunzionamento deidei parafulminiparafulmini;;

uu TaliTali grandigrandi intensitintensitàà didi campo campo sonosono realizzabilirealizzabili nelnel vuotovuotoassolutoassoluto, ma in aria , ma in aria sisi verificherverificheràà ilil collassocollasso dielettricodielettrico e e quindiquindi la la scaricascarica, se , se ilil campo campo superasupera unauna certacerta intensitintensitàà(per aria a TPN):(per aria a TPN):

2.5 2.5 ??101044 Volt/cmVolt/cmuu DuranteDurante i i temporalitemporali, date le , date le grandigrandi ddpddp frafra suolosuolo e e nubinubi, ,

unauna puntapunta conduttriceconduttrice messamessa a terra a terra provocherprovocheràà ilil collassocollassodielettricodielettrico nellenelle sue sue vicinanzevicinanze fornendofornendo coscosìì ilil puntopunto didiarrivoarrivo per per ilil frastagliatofrastagliato percorsopercorso del del fulminefulmine..

( ) 1, ( 0)punte punte

E ασ ρ ρρ

∝ → ∞ →

( )1 1

1 1, ( )4Spigolo Spigolo

a aE

π πβ βπ

ρ σ ρ ρ β πβ β

− −− − >; ;

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