PROPEDEUTICO. PROPEDEUTICO elettrostatica e corr.el. elio giroletti

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1 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PVI dp. Fsca nucleae e teoca va ass 6, 2700 Pava, Italy - tel golett@unpv.t - elo golett PROPEDEUTICO elettostatca e co.el. MTEMTIC & FISIC,, elo golett, 2004 Classe Lauee d INFERMIERISTIC e OSTETRICI coso popedeutco d MTEMTIC E FISIC Lucd d D. SCNNICCHIO - vst da E. GIROLETTI Elo GIROLETTI - Unvestà d Pava, Dp. Fsca nucleae e teoca ESCLUSIVO USO DIDTTICO INTERNO - PROPEDEUTICO: Elettostatca e coent elettche PROPEDEUTICO elettostatca e co.el. MTEMTIC & FISIC,, elo golett, 2004 Caca elettca e foza d Coulomb Campo elettostatco Enega potenzale elettostatca Potenzale elettco Intensta d coente Legg d Ohm Resstenza e esstvta Effetto temco della coente Elettols

2 Caca elettca 2 4 a gandezza fondamentale : caca elettca Q, q untà d msua S.I. coulomb (C) [Q] postva (), negatva (), neuta (o) Q multpla ntea caca elettca elementae e =,6 0 9 C consevazone della caca elettca ε o = costante delettca del vuoto = 8, C 2 /(Nm 2 ) ε = costante del mezzo elatva al vuoto foza d Coulomb F = q q 2 4π ε o ε 2 legge d Coulomb foza attattva pe cache d segno opposto foza epulsva pe cache d segno uguale G 6,67 0 kg 2 N m 2 (foza d gavtà) (sensble pe masse molto gand) C 2 N m 2 (foza elettostatca) 4π ε o (matea quas sempe neuta!!!) Elo GIROLETTI - Unvestà d Pava, Dp. Fsca nucleae e teoca ESCLUSIVO USO DIDTTICO INTERNO - PROPEDEUTICO: Elettostatca e coent elettche foza d Coulomb nella matea F = q q 2 4π ε o ε 2 esempo ε (H2O) 80 q F F q F F q 2 q 2 ε = nel vuoto ε > nella matea vuoto matea

3 E = F = F q Campo elettostatco 4π ε o ε q Q 2 (cache elettche puntfom) q untaa postva E = 4π ε o ε Q 2 3 untà d msua S.I. newton /coulomb (N/C) =volt/m q Q E q Q E Campo elettostatco E P esempo Elo GIROLETTI - Unvestà d Pava, Dp. Fsca nucleae e teoca ESCLUSIVO USO DIDTTICO INTERNO - PROPEDEUTICO: Elettostatca e coent elettche Enega potenzale elettostatca Il campo d foze è consevatvo? SI pechè l lavoo lungo una taettoa chusa è nullo (cache elettche puntfom) q Q D C L = Σ CD F s = L CD = L L C L CD L D q Q L = 4π ε o ε = -L CD L C =L D =0 }L CD = 0

4 Enega potenzale elettostatca 4 Il lavoo pe potae una caca q da a è ndpendente dal pecoso e dpende solo dalla poszone nzale e fnale q Q L = 4π εo ε q Q 4π εo ε = U( ) U( ) q Q U() = 4π εo ε funzone enega potenzale elettostatca (cache elettche puntfom) V = U caca puntfome q Q V() = U() q = 4π ε o ε dffeenza d potenzale elettco (d.d.p.) = V V = L q L V = q V = 0 Untà d msua: Volt = joule/coulomb = J/C Potenzale elettco Dmenson: [M][L] 2 [t] -2 [Q] - dff. potenzale V V = J/C campo elettco E N/C = V/m Elo GIROLETTI - Unvestà d Pava, Dp. Fsca nucleae e teoca ESCLUSIVO USO DIDTTICO INTERNO - PROPEDEUTICO: Elettostatca e coent elettche Campo elettco e Potenzale elettco F = qe U( ) ( ) F = = q campo d foza consevatvo campo elettco ( ) modulo: E = = V = gadv dezone: moto q veso: V decescent untà msua: newton coulomb ( NC volt ) = ( Vm meto )

5 Eletton-volt 5 Volt = Joule/Coulomb Joule = Coulomb Volt Lavoo = Enega = Caca elettca Potenzale elettco untà d msua patca d enega su scala atomca: elettonvolt (ev) =,6 0 9 C V =,6 0 9 J e ev = J J = /( ) ev = ev PROPEDEUTICO elettostatca e co.el. MTEMTIC & FISIC,, elo golett, 2004 Caca elettca Foza d Coulomb Potenzale elettco Intensta d coente Legg d Ohm Resstenza e esstvta Effetto temco della coente Elettols Elo GIROLETTI - Unvestà d Pava, Dp. Fsca nucleae e teoca ESCLUSIVO USO DIDTTICO INTERNO - PROPEDEUTICO: Elettostatca e coent elettche Intensta d coente elettca = q S S = dq dt E q (caca elettca q ) untà d msua S.I. ampee () = coulomb/s ampee = /( ) = eletton/s

6 Coente contnua 6 = q caca elettca q = dq dt moto cache elettche (caca elettca q ) coente veso opposto moto stazonao : = costante nel tempo coente contnua moto non stazonao: = vaable nel tempo = (t) S S Legg d Ohm E q l V V R V V = R R = ρ l ρ = ρ(t) S R = esstenza elettca del conduttoe untà d msua S.I. ohm (Ω) = volt/ampee ρ = esstvtà elettca untà d msua patca ohm x cm Elo GIROLETTI - Unvestà d Pava, Dp. Fsca nucleae e teoca ESCLUSIVO USO DIDTTICO INTERNO - PROPEDEUTICO: Elettostatca e coent elettche S S Denstà d coente elettca,, J E q l, J V V q J = = S S J dezone e veso delle cache q untà d msua S.I. mpee / m 2

7 LEGGE DI OHM GENERLIZZT S S E q l, J 7 V V J = σ E σ = conducbltà elettca v eletton untà d msua = ampèe e/volt = /V σ = ρ ρ(20 C) (ohm cm) condutto agento metallc ame allumno feo mecuo condutto KCl (C=0. osmol) elettoltc lqudo ntestzale seo (25 C) lqudo ceebospnale (8 C) assoplasma d assone semconduttogemano slco solant alcool etlco acqua bdstllata membana d assone veto Condutto e solant Elo GIROLETTI - Unvestà d Pava, Dp. Fsca nucleae e teoca ESCLUSIVO USO DIDTTICO INTERNO - PROPEDEUTICO: Elettostatca e coent elettche ccut elettc n co.. contnua esstenze n see R R 2 R = R R 2 2 V V R = 2 2 = = = R R2 esstenze n paallelo R = R R 2 = = V V R V V 2 2 = = V V V V R R 2 2 R 2

8 FORZ ELETTROMOTRICE 8 G - f R f = f.e.m. = esstenza del geneatoe a ccuto apeto: = 0 V -V =f a ccuto chuso: V -V = f-= f R f f = ( R ) = R effetto temco della coente elettca enega cnetca eletton ceduta pe uto al etcolo molecolae del conduttoe geneazone d caloe T = L = q = = 2 R = 2 R W = L = = 2 R = 2 R poduzone d caloe caloa = 4,8 joule Q(cal) = W = 4,8 2 R = = 4,8 4,8 = 2 4,8 R Effetto Joule Elo GIROLETTI - Unvestà d Pava, Dp. Fsca nucleae e teoca ESCLUSIVO USO DIDTTICO INTERNO - PROPEDEUTICO: Elettostatca e coent elettche Dssocazone elettoltca legame onco (foza d Coulomb) I : ndebolmento del legame F = qq ε (aa) c 4π ε o ε 2 II : ottua del legame ε (acqua) 80 esempo: NaCl n acqua } Na Cl F c (acqua) 80 F c (aa) da ut pe agtazone temca dssocazone elettoltca

9 Dssocazone elettoltca 9 III : mancata combnazone da polatà molecola H2O Na O H2 Cl condutto elettoltc: acd, bas, sal n H2O fote sostanze oganche debole dssocazone fote legame covalente} esempo NaCl n H2O dssocazone 84 % 00 molecole NaCl 84 Na 84 Cl 6 NaCl (non dssocate) 84 patcelle Elettols moto d on (q = Ze ) n soluzone on elettodo negatvo G (catodo K) on elettodo postvo (anodo ) esempo I S I ntato d'agento n acqua gno 3 g NO 3 deposto al catodo d una massa m legg d Faaday m = k Z q k = No e E K Elo GIROLETTI - Unvestà d Pava, Dp. Fsca nucleae e teoca ESCLUSIVO USO DIDTTICO INTERNO - PROPEDEUTICO: Elettostatca e coent elettche PROPEDEUTICO elettostatca e co.el. MTEMTIC & FISIC,, elo golett, 2004 dspense su ntenet webgo elo golett. Unvestà degl Stud d Pava dp. Fsca nucleae e teoca golett@unpv.t