Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Dr. Andrea Malizia Prof. Maria Guerrisi Lezione 6 Campo elettrico Potenziale elettrico Corrente elettrica Campo magnetico Fisica [email protected] Lezione 6 1 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Campo elettrico 2 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Campo elettrico 3 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Campo elettrico 4 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica 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. Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica 6 Campo elettrico 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. Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Potenziale elettrico DEFINIZIONE Lavoro= Forza X Spostamento Unità di misura: Newton X metro = Joule 7 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica 8 Potenziale elettrico FORZA F α SPOSTAMETO S Se forza e spostamento non sono paralleli e concordi in verso allora la formula diventa: L F S cos Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Potenziale elettrico FORZA F Se forza e spostamento sono perpendicolari: cosα=0 E quindi: α L=0 SPOSTAMETO S 9 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Potenziale elettrico Se forza e spostamento sono opposti: cosα=-1 E quindi: L=-F·S α FORZA F SPOSTAMETO S 10 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Potenziale elettrico Quando una carica elettrica q viene posta in un campo elettrico E essa subisce una forza data dalla formula: F=qE 11 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Potenziale elettrico q F E Quindi, quando la carica si sposta la forza elettrica compie lavoro 12 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica 13 Potenziale elettrico Q=1 coulomb E 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 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica 14 Potenziale elettrico In formule: V L(carica unitaria) Se la carica non è unitaria si divide il lavoro fatto per la carica stessa L V q La differenza di potenziale è quindi il rapporto tra lavoro e la carica Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica 15 Potenziale elettrico 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 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Potenziale elettrico Il voltaggio indicato su una batteria è la differenza di potenziale tra il polo positivo e quello negativo 16 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica 17 Potenziale elettrico Il simbolo Δ rappresenta una differenza tra valore finale e valore iniziale di una grandezza V VB VA Dove Va e Vb sono il potenziale in A e B rispettivamente Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica 18 Potenziale elettrico Cambiando di segno V (VA VB ) Possiamo anche scrivere la definizione di differenza di potenziale così: L VA VB q Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Potenziale elettrico + - B A +q 19 Quando la carica di prova (che è sempre positiva) va dalla piastra positiva a quella negativa il lavoro fatto è positivo Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica 20 Potenziale elettrico + - FORZA B A +q SPOSTAMENTO Infatti la carica positiva è respinta dalla piastra positiva e quindi forza e spostamento sono concordi Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica 21 Potenziale elettrico Fin qui è stata definita la differenza di potenziale; ma che cos’è il potenziale? Ovvero; cosa rappresenta Va da solo? Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica 22 Potenziale elettrico A 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 VB=0 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica 23 Potenziale elettrico A Come si fa a sapere che un punto si trova a potenziale zero? SI TRATTA DI UNA CONVENZIONE B con VB=0 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Potenziale elettrico A 24 Nella fisica teorica si adotta come convenzione che il potenziale sia zero all’infinito V 0 B con VB=0 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica 25 Linee equipotenziale 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 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Corrente elettrica 26 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Corrente elettrica Moto delle cariche elettriche 27 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Corrente elettrica Legge di Ohm 28 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Corrente elettrica Resistenza e resistività 29 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Corrente elettrica Conduttori e isolanti 30 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Corrente elettrica Conduttori e isolanti 31 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Corrente elettrica Effetto termico della corrente e concetto di Potenza 32 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Campo magnetico 33 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Campo magnetico 34 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Campo magnetico 35 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Campo magnetico Interazioni magnete-corrente e corrente-corrente 36 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Campo magnetico Interazioni magnete-corrente e corrente-corrente 37 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Campo magnetico Campo di induzione magnetica 38 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Campo magnetico Campo di induzione magnetica 39 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica Campo magnetico 40 Corso di Laurea in Ortottica ed assistenza oftalmologica 41 RIFERIMENTI 0) LIBRO DI TESTO 1) www.pd.infn.it/~scarlass/stam/lucidi/stam13_CampoElettrico.pdf 2) http://it.wikipedia.org/wiki/Dipolo_elettrico 3) www.liceocavalieri.gov.it/didattica/uploads/files/7887737897dandrea.ppt 4) http://www.youtube.com/watch?v=R9n_8h-HhPA 5) http://www3.unisi.it/fisica/dip/dida/ctff/materiale/Corrente_circuiti.pdf 6) http://digidownload.libero.it/pappalardovincenzo/liceoclassico/Liceo%20Scientifico%20-%20Salerno/Classe%205A/Fisica/Appunti/Il%20magnetismo.pdf 7) http://www.youtube.com/watch?v=uXQZBDkoblU 8) http://www.youtube.com/watch?v=lRnmawaqE2g