Transcript elettrostatica 1

Fisica 2
Elettrostatica
1a lezione
Programma della lezione
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Elettrizzazione per strofinio
Tipi di cariche
Azioni tra cariche
Conservazione della carica
Struttura elettrica della materia
Misura della carica
Unità di misura della carica
Quantizzazione della carica
Elettrizzazione per contatto e
strofinio. Tipi di cariche
• Due corpi possono scambiarsi carica se messi a contatto
• L’effetto e` maggiore se c’e` strofinio
– Ambra (bachelite) – pelliccia
– Vetro – seta
• La carica non viene creata nel contatto o nello strofinio,
ma trasferita da un oggetto all’altro
• Sperimentalmente i corpi si possono classificare in due
categorie: equivalenti all’ambra o al vetro
• Convenzionalmente si è attribuita carica positiva al vetro
e negativa all’ambra
• Alcuni corpi mantengono la carica senza particolari
accorgimenti, altri non devono essere manipolati
direttamente (metalli, suolo, acqua, corpo umano)
Serie triboelettrica
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Most positively charged +
Human skin
Leather
Rabbit's fur
Glass
Quartz
Mica
Human hair
Nylon
Wool
Lead
Cat's fur
Silk
Aluminum Paper (Small positive charge)
Cotton (No charge)
0
Steel (No charge)
Wood (Small negative charge)
Lucite
Amber
Sealing wax
Acrylic
Polystyrene
Rubber balloon
Resins
Hard rubber
Nickel, Copper
Sulfur
Brass, Silver
Gold, Platinum
Acetate, Rayon
Synthetic rubber
Polyester
Styrene (Styrofoam)
Plastic wrap
Polyurethane
Polyethylene (like Scotch tape)
Polypropylene
Vinyl (PVC)
Silicon
Teflon
Silicone rubber
Ebonite
− Most negatively charged
Generatori triboelettrici
• I primi generatori di elettricita` si basavano
sul questo fenomeno
– Von Guericke: sfera di zolfo
– Hawksbee e Winkler: sfera di vetro
• Caratterizzati da alte tensioni
Azioni fra cariche
• Corpi di carica omonima si respingono
• Corpi di carica eteronima si attraggono
• Leggi la cui validità è tratta
dall’esperimento
Conservazione della carica totale
• La carica non viene creata nello strofinio,
ma trasferita da un oggetto all’altro: il
bilancio è zero
• Quantisticamente la carica può venire
creata, ma solo in egual quantità positiva e
negativa, di modo che la carica netta è
sempre zero
Struttura elettrica della materia
• Modernamente si è scoperto che la materia
ordinaria è costituita da molecole e atomi
elettricamente neutri
• Un atomo è costituito da un nucleo centrale
carico positivamente e una ‘nube’ di elettroni
carichi negativamente che lo circondano
• Un nucleo è costituito da protoni di carica +e e
neutroni neutri
• Un elettrone ha carica -e
Dimensioni fisiche della carica
Unità di misura
• Nel SI la carica non è una grandezza
fondamentale, ma è definita in termini di
intensità di corrente
• L’unità di misura è il coulomb (C), definito
in termini di ampere.
Quantizzazione della carica.
Relazione tra C ed e
• Millikan provò che in natura la carica è sempre
un multiplo di un’unità fondamentale che è e.
• La relazione tra Coulomb e carica elementare
è:
e  1.60 10
19
C