Title: LEGGE DI COULOMB, CAMPO E POTENZIALE ELETTROSTATICO. TEOREMA DI GAUSS E CIRCUITAZIONE DEL CAMPO
1LEGGE DI COULOMB, CAMPO E POTENZIALE
ELETTROSTATICO.TEOREMA DI GAUSS E CIRCUITAZIONE
DEL CAMPO
- La legge di Coulomb, essendo la legge
dellinverso del quadrato della distanza,
coincide con la la legge della gravitazione
universale quando le due cariche sono opposte e
vale pure per i poli magnetici (ma solo per
lunghi magneti, essendoci soltanto dipoli
magnetici).
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4CIO CHE CAMBIA PASSANDO DALLA FORZA
GRAVITAZIONALE A QUELLA ELETTRICA E IL VERSO -
REPULSIVO PER LE CARICHE OPPOSTE - E LA PRESENZA
DEL MEZZO, CHE SEMPRE LA RIDUCE (IN ACQUA
DIVENTA 1/80)
- Per lenergia potenziale elettrostatica valgono
quindi le stesse formule di quella gravitazionale
salvo il segno per le cariche non cresce, come
per le masse, ma diminuisce con la distanza
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6ANCHE IL CAMPO GRAVITAZIONALE HA LO STESSO
ANDAMENTO DI QUELLO ELETTRICO QUANDO LE CARICHE
CHE LO GENERANO HANNO UGUAL SEGNO, MA SEMPRECON
LINEE ENTRANTI
- Dipoli elettrici e magnetici hanno invece sempre
le stesse caratteristiche, quindi per vedere bene
le linee del campo elettrico basta ad es.
spargere un po di limatura di ferro sopra un
foglio e poi muovere un magnete da sotto
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8CAMPO E POTENZIALE ALTRO NON SONO CHE FORZA ED
ENERGIA PER OGNI PUNTO, RIFERITE ALLUNITA DI
MASSA O CARICA, A SECONDA CHE SI TRATTI DI
FENOMENI ELETTRICI O GRAVITAZIONALI. NEL 1 CASO
IL CAMPO DIVENTA LACCELERAZIONE g
- Mentre il campo elettrico è sempre nullo dentro
un conduttore (cavo o pieno che sia) e massimo
nelle sue eventuali punte, g non è nullo dentro
la Terra, dove decresce proporzionalmente alla
distanza r dal centro O, contando solo la massa
sottostante. Fuori i due campi decrescono con la
stessa legge, quella del quadrato di r da O.
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10LINDUZIONE ELETTROSTATICA (CHE NON VA CONFUSA
CON LELETTROMAGNETICA)E LA POLARIZZAZIONE
NASCONO DA CARICHE OPPOSTE E QUINDI NON VALGONO
PER LA GRAVITA
- Linduzione nasce però soltanto tra le cariche
elettriche. Essa infatti richiede un movimento
vero di cariche (non solo microscopico come nella
polarizzazione) e quindi non vale nel magnetismo,
dove ci sono solamente dipoli.
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12LA CIRCUITAZIONE DEL CAMPO ALTRO NON E- PER g
COME PER IL CAMPO ELETTRICO CHE IL LAVORO
COMPIUTO SULLUNITA DI MASSA O DI CARICA IN UN
GIRO COMPLETO VALE SEMPRE 0. NE SEGUE SUBITO CHE
IL LAVORO PER ANDARE DA P A Q (P E Q ARBITRARI)
VALE IL PRODOTTODELLA MASSA O CARICA PER LA
DIFFERENZA DI POTENZIALE MA NON DIPENDE DAL
PERCORSO.
- Nel caso gravitazionale infatti ogni fatica nella
salita di un circuito è compensata sempre dalla
discesa e lo stesso vale per il campo elettrico,
se non ci sono in esso discontinuità di materia
o temperatura (es. la d. d. p. delleffetto Volta
o la f. e m. di un pila) o un campo magnetico
variabile.
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15IL TEOREMA DI GAUSS VALE PER I FLUSSI DI CAMPI
VETTORIALI CENTRALI ATTRAVERSO UNA SUPERFICIE
CHIUSA SE DENTRO LA MASSA O LA SOMMA ALGEBRICA
DELLE CARICHE ELETTRICHE NON E NULLA (PER LE
MAGNETICHE E SEMPRE 0) ALLORA IL FLUSSO NON E
NULLO E VICEVERSA.
- Lidea (e la parola) flusso nascono dai liquidi
che fluiscono attraverso una superficie se è
chiusa e non racchiude sorgenti (oppure scarichi)
il () flusso uscente compensa (-) quello
entrante, come ad es. accade in un tubo, dove il
flusso della velocità v (in m/s) attraverso ogni
sua sezione S (in m2) vale P v S se P portata
(in m3/s) è costante.