Pagina 1 ELETTROSTATICA

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Romolo Lupo
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1 Pagina ELETTROSTATICA. La carica elettrica. Carica elettrica positiva e negativa 3. Protoni, elettroni, neutroni e carica elettrica; 4. Struttura interna ei protoni e ei neutroni (quarks) e carica elettrica 5. Cosa significa ire che un corpo è elettricamente neutro 6. La forza (interazione) i Coulomb o elettrostatica 7. Grafico ella forza elettrostatica in funzione ella istanza tra i ue corpi carichi 8. Unità i misura ella carica elettrica nel S.I., il Coulomb (C). Definizione el Coulomb attraverso la legge i Coulomb 0. Quantizzazione ella carica elettrica; carica ell elettrone e el protone. Cosa significa elettrizzare un corpo. E possibile che un corpo sia elettrizzato negativamente perché ha perso protoni? 3. Confronto tra la forza colombiana e la forza gravitazionale (veere esercizio) 4. Il campo elettrico 5. unità i misura el campo elettrico 6. Campo elettrico creato a una carica puntiforme ; 7. Il campo elettrico a simmetria sferica; 8. Il concetto i campo in fisica. Analogie e ifferenze tra campo gravitazionale e campo elettrico 0. Relazione tra valore el campo elettrico in un punto e forza i Coulomb. escrivere il campo elettrico come un sistema fisico che può compiere lavoro.. l energia potenziale elettrica 3. unità i misura ell energia potenziale elettrica. 4. la ifferenza i energia potenziale elettrica 5. il potenziale elettrico 6. la ifferenza i potenziale elettrico 7. unità i misura el potenziale elettrico e ella ifferenza i potenziale 8. Conuttori e isolanti. Struttura elettrica i un isolante e i un conuttore 30. come e quali elettroni si muovono all interno i un conuttore 3. resistenza elettrica 3. Elettrizzazione per inuzione in un conuttore e in un isolante 33. Come si può fare per elettrizzare totalmente e efinitivamente un conuttore? 34. L elettroscopio 35. La legge i Coulomb negli isolanti: costante ielettrica 36. Che cosa escrive la costante ielettrica 37. issociazione elettrolitica el acl nell acqua e valore ella costante ielettrica nell acqua 38. carattere vettoriale ella forza i coulomb 3. principio i conservazione ella carica elettrica 40. movimento collettivo i cariche elettriche. 4. collegamento tra ue conuttori a iverso potenziale. 4. movimento i cariche elettriche. 43. il circuito elettrico. 44. l utilizzatore e il generatore in un circuito elettrico. 45. corrente elettrica 46. effetti i una corrente elettrica. 47. intensità i corrente. 48. unità i misura ella corrente elettrica 4. vari tipi i corrente elettrica. 50. Le leggi i Ohm;

2 5. La resistenza elettrica nelle leggi i Ohm. Esercizi svolti Esercizio Confrontare l interazione elettrostatica e l interazione gravitazionale a) Consieriamo l espressione ell interazione elettrostatica Q Q E k Pagina k 0 ; mettiamo Q =C, Q =C e =m; otteniamo E 0 G b) Consieriamo aesso l espressione ell interazione gravitazionale G m m. G 6,670 ; mettiamo m =kg, m =kg e =m; otteniamo G 6,670 c) Eseguiamo il rapporto E G 0 6,67 0 6,67 0 0,3 0 0 E G,3 0 0 l interazione elettrica è 0 0 volte più intensa ell interazione gravitazionale ( 00 miliari i miliari i volte più intensa)

3 Pagina 3 Esercizio Calcolare la forza elettrica repulsiva esistente tra ue protoni posti alla istanza i 0 - m. La carica el protone è i,6x0 - C. Risoluzione: consieriamo le ue cariche nel vuoto: k Q Q ; k 0 m C (, 6 0, 6 0 ( 0 ) 0, ) Esercizi a svolgere. Calcolare il valore ella forza elettrica che agisce tra ue corpi conuttori carichi A e B. La carica el corpo A è Q = 6,4x0-5 C, quella el corpo B Q =,x0-6 C e la loro istanza a b reciproca è =x0 - m.. ella figura sono rappresentati ue oggetti A e B carichi, =,50 - C e = 7,0 - C. Calcolare il valore ella forza elettrostatica e tracciarne i vettori. (Usare la scala el isegno) Q B 3. Calcolare la istanza esistente tra ue corpi carichi A e B, sapeno che = 3,5x0 - C; Q B =,4x0-8 C e che fra i essi agisce una forza elettrica i 0,. 4. Due cariche elettriche inizialmente a una istanza i m, vengono portate a istanza i 0 cm. Calcolare i quanto aumenta la forza elettrostatica che agisce tra i loro. 5. Un elettrone è posto a 0 - m a un protone. Calcolare la forza i interazione elettrica. 6. Tra ue corpi carichi A e B agisce una forza elettrica i 0-4 ; sapeno che hanno la stessa carica elettrica e che la loro istanza reciproca è i mm, calcolare la carica i A e B.

4 Pagina 4 7. Calcolare la carica elettrica complessiva i 5 quark up e i 3 quark own. 8. Due piccole sfere A e B caricate positivamente con una carica totale pari a C, si respingono con una forza pari a, quano si trovano a cm l una all altra. Si calcoli la carica su ciascuna sfera. Attenzione!!!! Carica totale significa: ( + Q B ) = 40-8 C. Calcolare il valore el campo elettrico creato a una carica Q i +0-5 C in un punto P alla istanza i 3 m. 0. Con riferimento all esercizio preceente a. calcolare la forza che subirebbe una carica q B i 50-0 C se fosse messa nel punto P; b. sapeno che la carica q B è posta su un oggetto che ha una massa m B i g e consierano la carica Q ferma, calcolare l accelerazione ell oggetto i carica q B.. Determinare l intensità el campo elettrico in un punto nel quale sulla carica i 0.7 μc si esercita una forza i 5 m.. In un punto i un campo elettrostatico a simmetria sferica una carica q = 40 - C è sottoposta a una forza elettrostatica i = 0-3. Calcolare il valore ella carica che crea il campo, sapeno che ista al punto P mm. 3. Calcolare il campo elettrostatico creato a nel punto B e nel punto C e tracciare i vettori che li rappresentano. = C; (usare la scala el isegno). B C

5 Pagina 5 4. Calcolare il campo elettrostatico creato a nei punti B,C,D e H e tracciare i vettori che li rappresentano. = C; (usare la scala el isegno). B D H C 5. Due cariche puntiformi i valore 7.5 nc e 4.7 nc si trovano a istanza relativa i 5 cm. Determinare l intensità el campo elettrico in un punto che si trova a 3 cm alla carica positiva e 4 cm alla carica negativa. 6. Un elettrone (me=..0-3 kg,e= C) è posto a.0 m a un protone. Quale eve essere la sua velocità minima per poter sfuggire alla forza i attrazione elettrostatica? Consierare il protone fermo (la massa el protone è circa 000 volte più grane i quella ell elettrone)

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