Esempio di campo elettrico

Campo elettrico: Si chiama lo spazio che forma un corpo elettricamente carico.
Campo prodotto da una carica puntiforme: Si chiama lo spazio in cui una carica immaginabile concentrata in un punto produce un campo elettrico.
Linee di forza: Sono quelle linee tracciate in un campo elettrico di un'area elettricamente carica in modo tale da essere ad essa tangenti in ogni punto. Vanno evidenziate le seguenti proprietà delle linee di forza:
Non c'è linea di forza che inizi o finisca nello spazio che circonda le cariche.
Tutte le linee di forza divergono radialmente dalle cariche positive, mentre convergono radialmente verso le cariche negative.
Le linee di forza non si incrociano mai.
Intensità del campo elettrico: È uguale al quoziente della divisione della forza (F) ricevuta dal carico di prova per il suo valore (q₂), quando il carico di prova è posizionato sul punto considerato.

F = N
che cosa₂= C
E = N / C
k = 9x10⁹ Nm²/ C²
r = m

E = F / q²= (k) q²/ r²

ESEMPIO DI PROBLEMA APPLICATIVO:
Calcola l'intensità del campo elettrico di una carica di prova 3x10^-8 C che riceve una forza di 7,2x1 0^-10 n.

E = F / q₂= 7.2x10^-10 N / 3x10^-8 C = 2,4 x 10^-2 N/C

Energia potenziale elettrica: Si chiama lavoro necessario per spostare una carica da un punto all'altro all'interno di un campo elettrico.
Potenziale elettrico: È il lavoro che viene svolto all'interno di un campo elettrico per far passare cariche elettriche all'interno del sistema.
Potenziale ad un certo punto: È il lavoro fornito sull'unità di carica per portarla da un punto di energia potenziale zero al punto considerato. Le unità di potenziale elettrico sono: Volt (V).

W = J
V = V
q = C

V = W / q = q / r

ESEMPIO DI PROBLEMA APPLICATIVO:

Calcolare il lavoro fornito con un carico elettrico 3x10^-8 C che produce 2,4x10² v.
L = Vq = (2.6x10² V) (3x10-¹⁰ C) = 7,8x10^-8J
Concetto della differenza di potenziale tra due punti qualsiasi, prodotta da una carica puntiforme: È il lavoro fornito per portare l'unità di carico puntuale da un punto zero (a) ad un secondo punto considerato (b).

V = V
W = J
q = C

V_b-V_per= W_ab/ q

V = W / q

ESEMPIO DI PROBLEMA APPLICATIVO:

Calcola la differenza di potenziale che si genera tra una carica puntiforme di 6.2x10^-9 C si muove con una forza di 67 N e la distanza è di 2 cm.
In questo tipo di problema devi calcolare il lavoro.

W = Fd = (67 N) (0,02 m) = 1,34 J
La differenza di potenziale è determinata tenendo conto che la carica parte da un punto zero.

V = W / q = 1,34 J / 6,2x10^-9 C = 2.16x10⁸ V

Lavoro in un campo elettrico: È la quantità di energia potenziale elettrica che si trova nel campo elettrico.

W = J
V = V
q = C

W = q (V_b-V_per)
W = qV

ESEMPIO DI PROBLEMA APPLICATIVO:

Calcola la carica che si trova in un campo elettrico in cui il lavoro è pari a 7,9 J e la differenza di potenziale del punto iniziale di 2,4x1O⁸ V e il punto finale è 5.3x10⁸ v.

W = q (V_b-V_per)
q = W / (V_b-V_per) = 7,9 J / 5,3 x 10⁸ V-2.4x10⁸ V = 2,72x10^-8 C

Corrente elettrica: È il prodotto della differenza di potenziale tra due punti di un conduttore causata da un generatore del movimento di elettroni attraverso un conduttore.
Corrente diretta (cd): Si chiama corrente elettrica in cui gli elettroni circolano in una direzione (-) a (+), hanno anche intensità costante e gli esempi più comuni sono: batterie e accumulatori.
Corrente alternata (ac): Si chiama corrente elettrica dove gli elettroni cambiano senso un certo numero di volte, inoltre l'intensità non è costante e gli esempi più comuni sono generatori.
Intensità di corrente elettrica: Si chiama carica elettrica che attraversa ogni sezione del conduttore in un secondo. Le sue unità sono ampere (A).

l = A
q = C
t = s

l = q / t

ESEMPIO DI PROBLEMA APPLICATIVO:
Calcola l'intensità della corrente elettrica che genera una carica 2,6x10^-8 C in un tempo di 25 secondi.

l = q / t = 2,6x10^-8 C / 25 s = 1,04x10^-9 PER

voltaggio: È la differenza di potenziale che risulta dal prodotto della resistenza del circuito per l'intensità della corrente. Le sue unità sono volt (V).

V = V
l = A
R = W

V = Rl

ESEMPIO DI PROBLEMA APPLICATIVO:

Calcolare la tensione generata da un circuito elettrico che ha una resistenza di 8 Ohm e un'intensità di corrente di 12 A.

V = Rl = (8 O) (12 A) = 96 V

Resistenza: È l'opposizione al passaggio di una corrente elettrica all'interno di un sistema.
Unità: Ohm (O).
R = O
V = V
l = A

R = V / l

ESEMPIO DI PROBLEMA APPLICATIVO:
Calcola la resistenza di un circuito che ha una tensione di 48 V e un carico di 12x10^-8 Do in 3x10^-4 S.

l = q / t = 12x10^-8 C / 3x10^-4 s = 4x10^-4 PER
R = V / l = 48 V / 4x10^-4 A = 12 Ohm