L'equilibrio elettrostatico: riassunto

EQUILIBRIO ELETROSTATICO: RIASSUNTO DI FISICA

L’equilibrio elettrostatico.

Il termine elettricità deriva dal greco antico elektron e vuol dire ambra, infatti furono proprio i greci a scoprire le proprietà dell’ambra: questa strofinata con un pezzo di lana era in grado di attirare a sé piccoli corpi; successivamente si ci rese conto che questa particolare proprietà fosse posseduta anche da altri corpi quali il vetro, la plastica…. Uno dei primi scienziati a studiare questo fenomeno fu Benjamin Franklin, il quale scoprì che le forze possono essere attrattive e repulsive, ipotizzò che a causa dello strofinio le sostanze posso acquistare una carica elettrica che può essere positiva (vetro) o negativa (plastica).
I fenomeni di elettrizzazione possono essere spiegati mediante il modello atomico: la materia è formata
•    Protoni, positivi, e neutroni, neutri, che costituiscono il nucleo
•    Elettroni, negativi, che ruotano attorno al nucleo.

Elettricità e magnetismo: riassunto

EQUILIBRIO ELETROSTATICO FISICA

I protoni e gli elettroni interagiscono tra loro, perciò gli elettroni ruotano attorno al nucleo.

Un atomo in condizioni di equilibrio possiede lo stesso numero di protoni ed elettroni, in alcuni casi però l’atomo può ionizzarsi perdendo o acquistando elettroni: un atono che acquista elettroni diviene negativo e verrà chiamato ione negativo, un atomo che perde elettroni diventa positivo e verrà chiamato ione positivo. Quando strofiniamo con un panno di lana una bacchetta di vetro questa tenderà a cedere elettroni al panno di lana e diventando a carica positiva, invece una bacchetta di plastica tenderà ad acquistare elettroni dal panno di lana e risulterà carica negativamente.
I materiali possono essere:
- Condotti: metalli
- Isolanti: plastica, legno, vetro..
- Semiconduttori: che hanno delle caratteristiche intermedie tra i conduttori e gli isolanti
I modi per elettrizzare io corpi sono:
o    Strofinio, che è efficace sulle sostanze isolanti, in realtà anche sui conduttori ma tra il corpo e il corpo umano deve esserci un isolante, perché quest’ ultimo è un buon conduttore e scaricherebbe la carica a terra
o    Contatto, ponendo a contatto un corpo carico con uno scarico, il corpo carico tende a cedere parte della carica al corpo scarico in quanto gli elettroni di conduzione risultano debolmente legati al nucleo e quindi liberi.

EQUILIBRIO ELETTROSTATICO FORMULA

Induzione, ponendo a contatto un corpo neutro con uno caricato positivamente, quest’ultimo attirerà all’estremità del corpo neutro le cariche negative
La legge di Coulomb stabilisce che:
F = K (Q1 Q2) / r2                                        K = 8,99 109 N
Il valore della F con cui due cariche interagiscono, in un mezzo isolante, è maggiore rispetto al valore con cui due cariche interagiscono nel vuoto, il loro rapporto:
er = F0/F                   er = 8,86 10 -12 C2N-1m-2
er è la costante dielettrica relativa.
F = F0/er              F = K0/er . Q1 Q2/ r2    
Il principio di sovrapposizione o campo elettrico totale:
dato un sistema di cariche e una carica Q, la forza totale applicata dal sistema di cariche sulla carica Q sarà uguale alla somma delle forze delle singole cariche del sistema applicate su Q, ciascuna delle quali si determina attraverso la legge di Coulomb.
Un sistema costituito da due cariche uguali in valore assoluto ma aventi segno diverso è detto dipolo elettrico, il campo elettrico generato avrà intensità maggiore tra le due cariche e si annulla all’esterno.