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L'elettrostatica

fisica


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L'elettrostatica

Introduzione

La carica elettrica è una proprietà che i corpi posso acquisire in tre modi ( strofinio, contatto e induzione) e che da luogo a un interazione tra di esse. Questi fenomeni erano noti in antica Grecia ( elektron= ambra). La terminologia è stata introdotta da Benjamin Franklin nel 700.

Da ricordare : un pezzetto di vetro se strofinato con la seta acquisisce carica positiva, mentre un pezzo di plastica strofinato con la lana acquisisce carica negativa.

L'elettrizzazione per strofinio

Si tratta di un processo con il quale , attraverso un'azione meccanica, i corpi acquisiscono una carica elettrica. Quest'ultima avviene mediante lo scambio di elettroni tra due corpi( isolanti o conduttori)

Isolanti e Conduttori

I conduttori sono sostanze che consentono alle cariche elettriche di spostarsi agevolmente al loro interno ( i conduttori metallici hanno nelle ultime orbite sempre meno di quattro elettroni legati con forza debole al nucleo)

Isolanti: al loro interno le cariche elettriche rimangono fisse , hanno più di quattro elettroni legati con grandi forze al nucleo .

Semiconduttori: nelle orbite esterne hanno 4 elettroni e hanno un comportamento intermedio .

Elettrizzazione per strofinio

Si tratta di un trasferimento di cariche tra duq corpi ( isolanti o conduttori) di cui uno carico elettricamente e l'altro neutro a causa di un contatto diretto.

L'elettrizzazione per induzione

L'elettrizzazione per induzione si tratta di un processo nel quale in un conduttore neutro si producono delle cariche elettriche per mezzo di un altro corpo carico posto a una distanza opportuna, senza che vi sia contatto, Le cariche nel conduttore si spostano senza che avvenga il passaggio di elettroni da un corpo ad un altro . Il corpo inducente può essere isolante o conduttore.

La legge di  Coulomb

Grazie a una serie di misurazioni molto accurate effettuate con una bilancia di torsione, il francese Coulomb sintetizzò alla fine del 700 i risultati in una legge che prende il suo nome: Legge di Coulomb.

F= K.q1.q2

         R^2

F= forza

K= costante

Q1,q2= cariche

R2= distanza fra le cariche elevata al quadrato

Nel Sistema Internazionale la grandezza della carica si misura in Coulomb (C)

Il valore K è un valore costante che nel vuoto è uguale a 9.10 ^9 ( elevato alla nona)

Definizione di un Coulomb

Una carica vale un Coulomb quando a distanza di un metro da un'altra carica provoca una forza di interazione pari a 9.10^9 N ( le cariche sono poste nel vuoto). E' evidente che la carica di un C è molto elevata  . Per arrivare a un C ci vogliono sei miliardi di miliardi di elettroni.

Un C = 6,25 . 10^18

La carica di un elettrone detta carica elementare vale 1,6.10^-19

La forza di Un C si riduce rispetto al vuoto, tale effetto è dovuto alla polarizzazione. Infatti, le cariche nel mezzo materiale si polarizzano e di conseguenza neutralizzano parzialmente le cariche che si trovano in questo mezzo .







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