Elettrostatica Flashcards
Perché la sbarra strofinata con un panno di lana attrae pezzi di carta
Perché vengono indotte delle cariche elettriche sulla carta
Puoi avere un potenziale elettrico negativo?
vuol dire che qualcuno deve compiere questo lavoro contro le forze del campo
L’energia potenziale negativa indica la carica negativa?
Il negativo l’energia potenziale non indica la carica negativa. Di fatto, l’energia potenziale negativa è posseduta a causa di cariche sia positive che negative.
La carica negativa diminuisce il potenziale?
La carica negativa corrisponde direttamente alla grandezza dell’energia e della forza tra le cariche.
L’energia potenziale elettrica vs il potenziale elettrico
Potenziale elettrico e l’energia potenziale elettrica sono le due quantità distinte, che dipendono l’una dall’altra.
Energia potenziale elettrica è la quantità specifica di energia richiesta per spingere una carica in un campo elettrico, mentre
U (r) = k*qQ / r
il potenziale elettrico è la tendenza di una carica a compiere lavoro per influenza del campo elettrico.
V = U / q
Ma sia il potenziale elettrico che l’energia potenziale elettrica si corrispondono.
L’energia potenziale elettrica dipende dalla direzione?
L’energia potenziale elettrica è una quantità scalare che ha grandezza e indipendente dalla direzione.
La distanza tra le cariche influisce sull’energia potenziale elettrica?
U (r) = k*qQ / r
L’energia potenziale tende ad aumentare, quando la separazione tra le cariche è maggiore.
Perché il potenziale elettrico diminuisce quando l’energia potenziale è alta?
Una carica ha la capacità di aumentare la sua energia potenziale quando tende a muoversi contro la forza normale.
Quando la carica si allontana dal campo elettrico, il energia potenziale immagazzinata nella carica entra in azione esercitando una certa forza sulla carica per spostarsi verso la direzione del campo. Una volta che la carica inizia ad allontanarsi dal campo elettrico, non può tornare indietro; di conseguenza, il potenziale diminuisce.
Massa e carica elettrica sono proprietà di tutti i corpi?
Sì
massa e carica elettrica sono due proprietà fondamentali della materia. La massa rappresenta l’inerzia dei corpi, cioè la tendenza a rimanere fermi o
in moto rettilineo uniforme. La carica elettrica è
presente in tutti i corpi ed è responsabile delle interazioni elettriche di tipo attrattivo o repulsivo
Quando si parla di cariche elettriche positive o negative ha senso parlare di difetto o eccesso di elettroni?
Se per “carica” qui intendi una particella elementare carica (ad es. un elettrone), allora la carica elettrica è una proprietà fondamentale: un elettrone non può certamente avere un difetto di elettroni… Se invece per “carica” intendi un corpo costituito da un certo numero di atomi, allora la sua carica elettrica è dovuta a un eccesso o difetto di cariche elementari come gli elettroni.
Due sferette metalliche A e B cariche q e -2q . Se F è la forza che A esercita su B, qual è la forza che B esercita su A?
-F
ricordati amore il 3 principio della dinamica.
‘ a ogni reazione, reazione uguale contraria’
Due cariche elettriche di segno opposto , distanti 1m, si attirano con una forza di 2µN. Con quale forza si attirano se poste a 50cm l’una dall’altra?
F= K((Q1Q2) /(r)^2)
8µ
da questa relazione si osserva che la forza del campo elettrico è inversamente proporzionata al quadrato della distanza; questo significa che al diminuire della distanza delle due cariche la forza del campo elettrico aumenta. Nel caso specifico la distanza si dimezza da 100cm –> 50cm quindi la forza quadruplica 2*2^2=8
2 particelle cariche e isolate sono poste, nel vuoto, a una certa distanza. La Forza è di 4N.
e se la distanza si dimezzasse, quale valore della Forza?
F= K((Q1Q2) /(r)^2)
La forza elettrostatica tra due particelle cariche è inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra le due particelle stesse.
Da ciò si deduce che, dimezzando la distanza tra le particelle cariche, la forza elettrostatica tra esse aumenta la sua intensità di 4 volte (22) rispetto al valore della forza elettrostatica iniziale; si ha quindi:
4 * 4,0 = 16,0 N
La forza rta 2 cariche elettr. è maggiore quando sono dove
nel vuoto diocane
Costante dielettrica di un mezzo (risp a al vuoto) è di
1=<
La costante dielettrica dell’acqua è 80. Se due cariche elettriche positive vengono poste ad una certa distanza in acqua, esse, rispetto al vuoto si resp/attrag con F
Per la legge di Coulomb, le due cariche dello stesso segno si respingono con una forza che dipende dal mezzo in cui le cariche si trovano, secondo una proporzionalità inversa con la costante dielettrica del mezzo. Se pertanto la costante dielettrica dell’acqua è 80 volte quella del vuoto, la forza (repulsiva) avrà una intensità 80 volte minore.
Immagina do avere 2 cariche +1 nelle mani, cosa ti succede
9*10^9N è la Forza è intensa
ripperoni
3 Cariche disposte su una retta Q1 = Q2 = -Q3
F agente su Q3?
0 se Q3 è in mezzo
Due cariche elettriche puntiformi sono mantenute ad una distanza fissa pari a 1 cm. Le cariche valgono q1=2micro coulumb e q2=2micro coulumb . In quale punto della retta che congiunge le due cariche posso portare una terza carica di valore arbitrario q in modo che su di essa agisca una forza elettrica risultante nulla?
in mezzo
perché le due cariche sono uguali. dunque se metti una carica positiva q al centro, q1 la respingerà con una forza pari a quella con cui la respingerà q2
Secondo la legge di Coulomb due cariche uguali unitarie, se distanti 1m si respingono con forza F pari a 9 miliardi di Newton.
Qual è la F se ciascuna è 1mC
9000N
Due cariche elettriche Q1=20μC e Q2=−8μC sono distanti 20cm l’una dall’altra.
Poniamo in mezzo a loro una terza carica di 7μC
? forza risultante su di essa?
immaginati il disegno
Q1 - Q3 - Q2
Ma partiamo dall’inizio
F = kQq/r²
Q1 -> 3
8,99 x 10⁹ x 7 x (-8) / 10²
= 50,344 N
Q2 ->
8,99 x 10⁹ x 20 x 7 /100
= 50,344 N
ora non dobbiamo che capire la forza totale agente sulla Q3
per cui somma vettoriale
= 176,204N
Qual è la forza che determina la coesione per la maggioranza degli oggetti?
Elettrostatica
Il potenziale elettrico è scalare o vettoriale
pensaci bene
È scalare
un conduttore elettrico, nelle immediate vicinanze di un punto superficiale che tipo di campo elettrico genera?
un campo elettrico proporzionale alla densità superficiale della carica
Come si calcola la densità superficiale di carica?
Si indica con la lettera greca σ (sigma) ed è pari al rapporto tra la quantità di carica totale presente sulla superficie diviso l’area stessa. Si misura in
C/m2.
Il conduttore elettrico genera un campo elettrico proporzionale alle proprie dimensioni?
No, proporzionale alla densità superficiale della carica
una carica libera di muoversi, poste in un campo elettrico spontaneamente verso che punti si sposta
Verso punti di energia potenziale più bassa
È vero che la carica si sposta spontaneamente lungo una direzione che dipende dal segno della sua carica carica
No amore, sposta verso i punti energie potenziali più bassa
Immaginiamoci l’acqua
Com’è il campo elettrico generato da un sistema di due cariche puntiformi uguali e opposte collocate da un certo distanza fra di loro
Il campo è dato dalla somma vettoriale dei campi elettrici prodotti alle singole cariche
Com’è la carica Q all’interno di un corpo metallico
aia attenzione
Qui mi dice all’interno
Non ricordi forse, che il campo elettrico si dispone sulla superficie per conduttore…
Quando un corpo conduttore elettricamente carico ad ogni equilibrio elettrostatico dove si trovano le cariche elettriche
Sia all’interno che all’esterno
Essendo in equilibrio abbiamo un campo elettrico uniforme
Com’è il potenziale in un conduttore
Costante sulla superficie esterna Bam
tre cariche elettriche uguali dello stesso segno sono poste ognuno al vertice di un triangolo equilatero.
Si può fermare che il campo elettrico nel centro C del triangolo ..
dovrebbe essere nullo
O comunque sia inversamente proporzionale al quadrato e la distanza di C dalle cariche
com’è il campo elettrico del punto P rispetto alla distanza R da un piano uniformemente carico ed esteso indefinitivamente
 indipendente da
la carica Q = 4 × 10−⁷ è immersa in un campo elettrico. Su di essa si esercita una forza dovuta al campo pari a 8N in una certa direzione. Quanto vale l’intensità del campo nel punto dove si trova la carica Q
F=qE
E oppure I = F/q
8/4x10(-7)
2x10⁷
Il campo elettrostatico prodotto da una carica puntiforme positiva alle linee di forza rettilinea uscenti dalla carica?
yes
Una particella priva di carica, il nuoto rettilineo uniforme entra in un campo elettrico, diretto perpendicolarmente alla direzione della velocità della particella.che direzione ha la sua traiettoria
rettilinea
Perché la particella priva di carica, non risente dal campo elettrico
I punti sulla faccia superiore di un cilindro materiale conduttore di altezza di 25 cm, si trovano ad un potenziale di 20 V, rispetto al potenziale di terra.
I punti, sulla superficie laterale, che si trovano ad altezza di 12,5 cm dalla base inferiore si trova il potenziale di…
allora qui abbiamo a che fare con un conduttore
Quindi il potenziale è costante su tutta la superficie esterna
Di conseguenza 20 V
Abbiamo una carica elettrica puntiforme soggetta alla forza elettrostatica di un campo elettrico costante in modulo direzione verso
La carica inizialmente in quiete, quale moto assume in assenza di altre forze
beh nessuno rimarrà in quiete
Pensa ai principi dinamica
Di che moto si muove una carica elettrica inizialmente ferma poi posto un campo elettrico uniforme
Di moto rettilineo uniformemente accelerato
Com’è il lavoro eseguito lungo lungo una traiettoria aperta nel caso di una forza elettrostatica
diversamente da 0
come ciò che ho studiato megli altri capitoli dinamica etc
Energia potenziale vs forza elettrostatica?
stessa cosa 🤞
Si tratta dell’energia posseduta da una distribuzione di carica elettrica, ed è legata alla forza esercitata dal campo generato dalla distribuzione stessa.
Com’è il potenziale elettrico in un generico punto non lontano da una carica positiva? esiste?
Certo che esiste
in un sistema costituito da due cariche puntiformi uguale due poste collocate da una certa distanza abbiamo un potenziale elettrico come?
Nel senso da cosa è dato ?
Dato dalla somma dei potenziali elettrici prodotti dal singole cariche
Quanto vale il potenziale elettrico messo in mezzo due cariche uguali opposte
0
il lavoro fatto contro le forze del campo elettrico per portare una carica q puntiforme la distanza è molto grande ad un punto è vicino ad una seconda carica elettrica Q vale L
Come si fa a calcolare il potenziale elettrico associabile a quel punto
L/q
Com’è il campo elettrico di una particella che segue un percorso (immagine di un serpente che striscia zig-zag) rispetto a chi va linea dritta
allora il campo elettrico è conservativo
Per cui ciò che ci importa veramente è la posizione iniziale e quella finale. E basta
una carica di 8 C si muove da un punto a potenziale 6V a un punto con potenziale di 2V.
Qual è il lavoro fatto dalla forza del campo
L= -QΔV = -8 x (2-6)
32 J
Penso che qui dobbiamo ricordarci che lavoro e carica sono opposti a prescindere
Per spostare una carica positiva di 2 C dal punto a un potenziale di 5 V ha un punto di potenziali di 2 V occorre effettuare sola carico un lavoro pari a
L= -QΔV
6J
il lavoro per portare due cariche puntiformi uguali è fissato a L.
Quanto lavoro si dovrebbe spendere per portare vertici di un triangolo equilatero anche una terza carica
3L
Com’è il lavoro necessario per spostare una carica elettrica fra due punti qualsiasi in regione dello spazio il cui potenziale è costante
0
Se abbiamo un potenziale costante vuol dire che la differenza di potenziale nulla, per cui anche il lavoro
Inoltre se ci pensiamo bene in questo caso abbiamo un campo elettrico ortogonale a qualsiasi spostamento infatti zero
Com’è il campo elettrico nelle regioni in cui il potenziale elettrico è costante
Ortogonale se costante vuol dire zero per cui ortogonale
È possibile avere una differenza di potenziale nulla tra 2 punti
certo se se si trovano sulla stessa superficie equipotenziale
Superficie in cui il potenziale elettrico è costante
da cosa è generato campo elettrico uniforme
Campo generato da due cariche opposte di diverso valore.
Come sono le linee di un campo elettrico uniforme
Come sono le linee di un campo elettrico uniforme
Come sono le linee di un campo elettrico uniforme
Come sono le linee di un campo elettrico uniforme
abbiamo una superficie (S) equipotenziale di un campo elettrico qualsiasi punto in un punto P di S com’è il vettore campo elettrico E ?
Qui si parla di superficie equipotenziale quindi
Perpendicolare
Ricordati in questo caso il campo elettrico è ortogonale al lavoro e dunque anche allo spostamento
gli squali sono dotati di organi in grado di rilevare debolissimi campi elettrici, sino valore di 1μV/m
A che distanza dovremmo porre due piani conduttori paralleli a cui applichiamo la differenza di potenziale di 1,5 mV per avere campi elettrici dell’ordine di quelli rilevati da uno squalo
ΔV = Es
s= 1,5 mV/ 1μV/m = 1,5 km
Differenze tra corrente continue e alternata
nella corrente continua le cariche elettriche si muovono sempre nella stessa direzione con un ciclo continuo e costante
Per cui la tensione rimane stabile nel tempo
Mentre nella corrente alternata vi è un flusso di energia variabile oscillatorio che passa dal massimo positivo al massimo negativo
2,5 x 10-⁸
una corrente di 1 entra in un nodo A da cui si dipartono due rami che contengono ciascuno 1 resistore di 10 kOhm. I due rami si congiungono poi in un nodo B. Qual è la caduta di potenziale tra il punto A e il punto B?
Parallelo per cui
5kOhm
caduta di potenziale
V=iR=1x5=5kV
in un circuito, tre resistenze sono disposte in parallelo.
La prima vale 10 Ohm, la seconda e la terza valgono a cinque Ohm.
Sapendo che nel nodo del parallelo entra una corrente di 4 A qual è la corrente che passa nella resistenza R1?
abbiamo tre resistenze in parallelo che sommando ottengono un totale di
2 Ohm
La caduta di potenziale vale invece
V=iR =4x2= 8
dunque la corrente per R1
i1= V/R1 = 8/10 = 0,8 A
un circuito elettrico è costituito da tre resistenze collegate parallelo
Le prime due hanno un valore di 20 e 40 Ohm. Mentre le pallone resisteva della terza è ignoto.
La resistenza totale del circuito si è di 12 Ohm.
Qual è il valore più probabile della terza resistenza?
paralleli
Per cui seguiamo questa formula
Mettendoci una X . (1/x)
x=120Ω
ad una batteria da automobili da 12 V vengono collegati in serie due elementi resistivi così costituiti:
• due resistenze da 60 e 120 ohm collegate tra loro in parallelo
• una resistenza da 40 ohm
Trascurando la resistenza dei conduttori, qual è il valore più probabile della corrente circolante nel circuito
Parallelo
quindi R1 (pensa che hai unito le 2 dando vita a R1) = 40 Ohm
Infine (R1) 40 + 40 = 80
E da cui possiamo ricavare la corrente
i=V/R
12/80= 0,15A = 150mA
Un pezzo di circuito elettrico ha resistenza R.
Volendo portare la resistenza ad un valore pari a R/2 occorre aggiungere resistenza 
R=R1
com’è I rispetto a I 2 e I3
I = I2 = I3
V(M) quanto è
il cuore di un animale, di resistenza a 50, stimolato con l’applicazione alle sue estremità di una differenza di potenziale di 5V. Disponendo di una pila da 9V quale resistenza occorre applicare?
la brillantezza dipende dal corrente elettrica 
Come deve essere il grafico
V=iR
affinché R sia 5
R=V/i
5=20/i
i deve essere 4
per cui ecco il grafico
Sia R1 la resistenza equivalente ad una connessione di tre resistenze uguali di valore X di cui una è connessa in serie con gli altri due connesse in parallelo.
Sia R2 la resistenza equivalente di cui una è connessa in parallelo con le altre due connesse in serie.
Quale relazione deve intercorrere fra X e Y modo che R1 = R2?
siano date tre resistenze elettriche poste in parallelo.
Due di esse valgono 10 Ohm, la terza ne vale 1 MΩ.
La resistenza equivalente quanto vale?
PARALLELO
per cui
I lati di un quadrato sono costituiti da resistenze elettriche tutte uguali.
Qual è la resistenza equivalente che se fra due vertici adiacenti del quadrato
adiacente
ai morsetti A e B di un circuito sono collegati in parallelo tra loro tre resistori, due di egual valore R ed il terzo di valore R/2
Qual è la resistenza equivalente tra morsetti A e B
dio cane 
3/2
Un addobbo natalizio costituito da 12 lampadine a incandescenza uguali, tra loro in serie, collegate alla rete di alimentazione domestica.
Una delle lampadine si rompe: per utilizzare l’addobbo, tagliamo la lampadina rotta e ricolleghiamo i due spezzoni di filo, in modo che le 11 lampadine rimaste siano ancora in serie.
Alla fine come sarà l’intensità luminosa rispetto a quella iniziale
quindi si produce 1/11 di intensità in più, dato che la resistenza elettrica totale è diminuita
