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Corso di Fisica e metodo scientifico Elettrostatica Conduttori e isolanti Conduttori: le cariche elettriche si muovono liberamente Isolanti: le cariche non si muovono Casi particolari: semiconduttori, superconduttori
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Corso di Fisica e metodo scientifico Elettrostatica Unità di misura della carica coulomb (C) i = dq dt corrente elettrica (ampere) 1 C = 1 A/s
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Corso di Fisica e metodo scientifico Elettrostatica Legge di Coulomb F = k | q 1 || q 2 | r 2 k = 1 4 πε 0 = 8 . 99 · 10 9 Nm 2 / C 2 F 1 , net = F 12 + F 13 + F 14 + · · · + F 1 n
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Corso di Fisica e metodo scientifico Elettrostatica Quantizzazione della carica La carica è una proprietà intrinseca delle particelle elementari. Le particelle elementari si possono contare in unità. La carica elettrica si può contare in unità della carica di una singola particella elementare. Dimensioni caratteristiche atomo: 10 - 10 m; nucleo: 10 - 15 m - e carica dell’elettrone, e carica di un protone, dove e = 1 . 62 × 10 - 19 C + + + + + + - - - - - -
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Corso di Fisica e metodo scientifico Elettrostatica Forza tra due protoni Due protoni all’interno del nucleo di un atomo di ferro (raggio 4 × 10 - 15 m, contenente 26 protoni) sono separati da una distanza di 4 × 10 - 15 m. Qual è la forza elettrostatica di repulsione tra i due protoni?
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Corso di Fisica e metodo scientifico Elettrostatica Campo elettrico Campo elettrico q 0 carica di prova, per rivelare la presenza di forze elettriche E = F q 0 NB: il campo esiste indipendentemente da q 0 e non dipende dal valore di q 0 .
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Corso di Fisica e metodo scientifico Elettrostatica Campo elettrico Linee di forza di un campo elettrico Le linee di forza elettrica escono dalle cariche positive ed entrano nelle cariche negative
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Corso di Fisica e metodo scientifico Elettrostatica Campo elettrico Linee di forza tra due cariche
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Corso di Fisica e metodo scientifico Elettrostatica Campo elettrico Campo di una carica puntiforme F = 1 4 πε 0 | q || q 0 | r 2 E = F q 0 = 1 4 πε 0 | q | r 2 Così come per le forze elettriche, anche per i campi vale il Principio di sovrapposizione
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Corso di Fisica e metodo scientifico Elettrostatica Campo elettrico Campo di un dipolo elettrico (I) E = E (+) + E ( - ) = 1 4 πε 0 | q | r 2 (+) - 1 4 πε 0 | q | r 2 ( - ) E = q 4 πε 0 1 r 2 (+) - 1 r 2 ( - ) E ( z ) = q 4 πε 0 1 z - d 2 2 - 1 z + d 2 2 E ( z ) = q 4 πε 0 z 2 1 1 - d 2 z 2 - 1 1 + d 2 z 2
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Corso di Fisica e metodo scientifico Elettrostatica Campo elettrico Campo di un dipolo elettrico (II) Sviluppo in serie di Taylor 1 ( 1 + x ) 2 1 - 2 x + 3 x 2 - 4 x 3 + . . . Possiamo, nell’ipotesi che d / 2 z 1 , scrivere E ( z ) q 4 πε 0 z 2 1 + d z - 1 + d z = qd 2 πε 0 z 3
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Corso di Fisica e metodo scientifico Elettrostatica Campo elettrico Carica puntiforme in campo elettrico F = q E La forza elettrostatica su una carica in campo elettrico ha lo stesso orientamento del campo se la carica è positiva, orientamento opposto se la carica è negativa Esperimento di Millikan (1913)
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Corso di Fisica e metodo scientifico Elettrostatica Legge di Gauss Flusso La quantità di “qualcosa” che passa attraverso una superficie per unità di tempo.
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    Kiran Temple University Fox School of Business ‘17, Course Hero Intern

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    Jill Tulane University ‘16, Course Hero Intern