Fisica

Materie:	Appunti
Categoria:	Fisica
Voto:	2.5 (2)
Download:	74
Data:	16.10.2001
Numero di pagine:	3
Formato di file:	.doc (Microsoft Word)

Fisica

Elettrostatica: parte della fisica che studia le azioni elettriche prodotte
da cariche in quiete.
Elettrodinamica: parte della fisica che studia le cariche in movimento.
Dall’esperienza sappiamo che si formano cariche elettriche se camminiamo su un tappeto di lana, in una giornata d’inverno, e che queste producono scintille se tocchiamo la maniglia metallica di una porta.
Anche nelle nuvole si accumulano cariche che producono fulmini se liberate con forza esplosiva.
Molti fenomeni di questo tipo si spiegano una volta compresa la struttura dell’atomo.
Nel 18° secolo si compie uno studio significativo sull’elettrostatica, ma a quel tempo non si conosceva la struttura dell’atomo.
Contenuti di Franklin
Lo scienziato Franklin contribuì in maniera significativa allo studio delle cariche elettriche in quiete.
Nel 1740 eseguì diversi esperimenti con cariche elettriche in quiete prodotte da sfregamento mediante attrito, o da macchine elettrostatiche.
A lui dobbiamo l’idea di carica positiva (+) e negativa (-) e l’intuizione che la carica totale doveva essere la stessa prima e dopo lo sfregamento. Tale idea è conosciuta ai giorni nostri come “il principio di conservazione della carica”
Basi dell’elettrostatica
Esistono cariche elettriche positive (protone) e cariche elettriche negative (elettrone). Cariche dello stesso segno si respingono e cariche di segno contrario si attraggono.
Prendiamo in considerazione due bacchette di ambra e strofiniamole con un pezzo di pelliccia, osserviamo che esse si respingono, in quanto cariche dello stesso segno negativo. Se consideriamo due bacchette di vetro e le strofiniamo con la seta, anche esse si respingeranno. Se prendiamo una bacchetta di vetro e una di ambra, entrambe cariche , esse si attrarranno a vicenda, in quanto cariche di segno opposto.
Conservazione della carica
In ogni sistema isolato, la somma algebrica di tutte le cariche elettriche rimane costante.
ES: caso dell’annichilazione della coppia elettrone e positrone (particella elementare avente massa dell’elettrone, ma carica positiva), nella quale le masse sono trasformate in energia mediante.
Conduttori e isolanti
Immaginiamo di avere due sfere metalliche collegate mediante un’asta di legno; se carichiamo una sfera toccandola con una bacchetta di ambra, strofinata mediante pelliccia, la carica non passa sulla seconda sfera.
Se invece le due sfere sono collegate mediante un’asta di metallo, vi è scorrimento di cariche.
Si dice quindi che i metalli sono buoni conduttori elettrici, mentre il legno, il vetro, la cera e la plastica sono isolanti elettrici.
I metalli sono buoni conduttori di elettricità perché contengono molti elettroni liberi. Nei metalli almeno un elettrone di ogni atomo può muoversi attraverso il reticolo cristallino.
Nel legno o nel vetro, quasi tutti gli elettroni sono legati agli atomi o alle molecole.
A temperatura ambiente i migliori conduttori sono argento e rame; buoni isolanti sono il quarzo, il vetro e il teflon.
L’elettroscopio a foglie d’oro
Si tratta di uno strumento che permette di misurare quantitativamente le cariche. Inventato da Bennet nel 1787, è formato da un’asta metallica alla cui estremità è appoggiata una pallina metallica e sul fondo possiede due foglioline d’oro.
L’asta è situata all’interno di un contenitore di vetro che protegge le foglie d’oro dalle eventuali correnti d’aria. Se si tocca la sfera con una bacchetta carica, l’eccesso di carica si trasferisce sulle foglioline, che acquistando cariche dello stesso segno, si respingono.
Per ottenere misure più quantitative, una fogliolina può essere sostituita da una piastrina piana di ottone. La deflessione angolare della foglia d’oro rispetto alla piastrina è una misura della carica che si trova sullo strumento, che prende il nome di elettrometro.