Lezione 6 Campo elettrico Potenziale elettrico Corrente elettrica Campo magnetico

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1 Dr. Andrea Malizia Prof. Maria Guerrisi 1 Lezione 6 Campo elettrico Potenziale elettrico Corrente elettrica Campo magnetico Fisica malizia@ing.uniroma2.it Lezione 6

2 Campo elettrico 2

3 Campo elettrico 3

4 Campo elettrico 4

5 Campo elettrico LINEE DI FORZA DI UN CAMPO ELETTRICO e DIPOLO ELETTRICO Il numero di linee che emergono da una carica positiva o che terminano su una carica negativa è proporzionale al valore della carica; Quanto più dense sono le linee di forza, tanto più elevata è l intensità del campo In elettrostatica un dipolo elettrico è un sistema composto da due cariche elettriche uguali e opposte di segno e separate da una distanza costante nel tempo. È uno dei più semplici sistemi di cariche che si possano studiare e rappresenta l'approssimazione basilare del campo elettrico generato da un insieme di cariche globalmente neutro. 5

6 Campo elettrico 6 PROPRIETA GENERALI LINEE DI FORZE 1) Le linee di forza del campo elettrico individuano la direzione del campo elettrico: in ogni punto dello spazio il campo elettrico è tangente alla linea di forza passante in quel punto; 2) Le linee di forza sono tracciate in modo tale che l intensità del campo elettrico in un punto sia proporzionale al numero di linee che attraversano una superficie di area unitaria posta in quel punto ortogonalmente alle linee di campo. Quanto più le linee di campo sono dense, tanto più elevata è l intensità del campo; 3) Le linee di campo sono uscenti dalle cariche positive ed entranti in quelle negative: il numero di linee che convergono in un punto occupato da una carica puntiforme è proporzionale alla carica.

7 Potenziale elettrico 7 DEFINIZIONE Lavoro= Forza X Spostamento Unità di misura: Newton X metro = Joule

8 Potenziale elettrico 8 FORZA F α Se forza e spostamento non sono paralleli e concordi in verso allora la formula diventa: SPOSTAMETO S L F S cos

9 Potenziale elettrico 9 FORZA F α SPOSTAMETO S Se forza e spostamento sono perpendicolari: cosα=0 E quindi: L=0

10 Potenziale elettrico 10 Se forza e spostamento sono opposti: cosα=-1 E quindi: α L=-F S FORZA F SPOSTAMETO S

11 Potenziale elettrico 11 Quando una carica elettrica q viene posta in un campo elettrico E essa subisce una forza data dalla formula: F=qE

12 Potenziale elettrico 12 E q F Quindi, quando la carica si sposta la forza elettrica compie lavoro

13 Potenziale elettrico 13 E Q=1 coulomb B Il lavoro fatto dalla forza elettrica quando la carica di prova unitaria viene portata dal punto A al punto B, cambiato di segno, si dice DIFFERENZA DI POTENZIALE TRA A E B

14 Potenziale elettrico In formule: 14 V L(carica unitaria) Se la carica non è unitaria si divide il lavoro fatto per la carica stessa V L q La differenza di potenziale è quindi il rapporto tra lavoro e la carica

15 Potenziale elettrico 15 Unità di misura: Joule/Coulomb=VOLT Una differenza di potenziale di un volt corrisponde a un lavoro di un joule compiuto da una carica di un coulomb

16 Potenziale elettrico Il voltaggio indicato su una batteria è la differenza di potenziale tra il polo positivo e quello negativo 16

17 Potenziale elettrico 17 Il simbolo Δ rappresenta una differenza tra valore finale e valore iniziale di una grandezza V V V B A Dove Va e Vb sono il potenziale in A e B rispettivamente

18 Potenziale elettrico Cambiando di segno 18 V ( V V ) A B Possiamo anche scrivere la definizione di differenza di potenziale così: V V A B L q

19 A + - +q Potenziale elettrico B 19 Quando la carica di prova (che è sempre positiva) va dalla piastra positiva a quella negativa il lavoro fatto è positivo

20 A + - +q FORZA SPOSTAMENTO Potenziale elettrico B 20 Infatti la carica positiva è respinta dalla piastra positiva e quindi forza e spostamento sono concordi

21 Potenziale elettrico 21 Fin qui è stata definita la differenza di potenziale; ma che cos è il potenziale? Ovvero; cosa rappresenta Va da solo?

22 A Potenziale elettrico 22 Il potenziale in un punto A è definito come la differenza di potenziale tra quel punto e un altro punto B posto per convenzione a potenziale zero B con V B =0

23 A Potenziale elettrico 23 Come si fa a sapere che un punto si trova a potenziale zero? SI TRATTA DI UNA CONVENZIONE B con V B =0

24 A Potenziale elettrico 24 Nella fisica teorica si adotta come convenzione che il potenziale sia zero all infinito V 0 B con V B =0

25 Linee equipotenziale 25 V=costante Se ci spostiamo da un punto a un altro il potenziale può variare oppure restare costante; l insieme di tutti i punti che si trovano ad uno stesso valore di potenziale forma una superficie chiamata SUPERFICIE EQUIPOTENZIALE

26 Corrente elettrica 26

27 Corrente elettrica Moto delle cariche elettriche 27

28 Corrente elettrica Legge di Ohm 28

29 Corrente elettrica Resistenza e resistività 29

30 Corrente elettrica Conduttori e isolanti 30

31 Corrente elettrica Conduttori e isolanti 31

32 Corrente elettrica Effetto termico della corrente e concetto di Potenza 32

33 Campo magnetico 33

34 Campo magnetico 34

35 Campo magnetico 35

36 Campo magnetico Interazioni magnete-corrente e corrente-corrente 36

37 Campo magnetico Interazioni magnete-corrente e corrente-corrente 37

38 Campo magnetico Campo di induzione magnetica 38

39 Campo magnetico Campo di induzione magnetica 39

40 Campo magnetico 40

41 41 RIFERIMENTI 0) LIBRO DI TESTO 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8)