Elettromagnetismo
Elettricità. Corrente. Magnetismo
Maurizio Zani
Maurizio Zani
Sommario
Elettromagnetismo
Elettrostatica
Materiali conduttori
Condensatori
Materiali dielettrici
Corrente elettrica
Resistori
Circuiti elettrici continui
Magnetostatica
Induzione elettromagnetica
Induttori
Materiali magnetici
Circuiti elettrici variabili
Elettromagnetismo
http://www.mauriziozani.it/wp/?p=1128
Maurizio Zani
Materiali conduttori
Elettromagnetismo
Elettrostatica
Materiali conduttori
Condensatori
Materiali dielettrici
Corrente elettrica
Resistori
Circuiti elettrici continui
Magnetostatica
Induzione elettromagnetica
Induttori
Materiali magnetici
Circuiti elettrici variabili
Elettromagnetismo
Conduttore pieno
Conduttore cavo
Capacità elettrica
Energia elettrica
Maurizio Zani
Conduttore pieno
Campo elettrico
•
nullo all'interno, altrimenti si muoverebbero le cariche e
non saremmo in elettrostatica
•
sulla superficie la componente tangente del campo
elettrico è nulla
Potenziale
•
omogeneo all'interno e sulla superficie (conduttore
equipotenziale) perché ivi il campo elettrico è nullo
Carica elettrica
•
nulla all'interno, perché è nullo il flusso, perché è nullo il
campo elettrico
•
eventuale carica in eccesso si trova sulla superficie
0
F = qE =


( )
grad
0
E = -
V =

+
+
+
+
+
+
+
+
+
+ + +
+
+
+
0
t
E =
Maurizio Zani
Conduttore pieno: teorema di Coulomb
?
n
E =
0
t
E =
En
E = 0
Flusso del campo elettrico
•
nullo per la base inferiore, perché è nullo il campo
•
trascurabile per la superficie laterale, perché ha
dimensione trascurabile
•
resta la base superiore...
( )
d
d
dΦ
d
d
n
0
0
q
σ S
E = E S = E S =
=
ε
ε
⋅



teorema di Coulomb
n
0
σ
E =
ε
Maurizio Zani
Conduttore pieno: in campo esterno
Eext
+
+
+
-
-
-
-
+
E = 0
Maurizio Zani
Conduttore pieno: a contatto
R1
R2
q1
q2
Dopo il contatto...
1
2
V = V
1
1
4π
4π
1
2
0
1
0
2
q
q
=
ε R
ε R
1
2
1
2
q
q
=
R
R
2
2
4π
4π
1
1
2
2
1
2
σ
R
σ

R
=
R
R
1 1
2 2
σ R = σ R
effetto punta
Maurizio Zani
Conduttore cavo
Campo elettrico
•
nullo all'interno della parte piena, altrimenti si
muoverebbero le cariche e non saremmo in elettrostatica
Carica elettrica
•
nulla all'interno della parte piena perché è nullo il flusso,
perché è nullo il campo elettrico
•
nulla sulla superficie della cavità perché è nullo il flusso,
perché è nullo il campo elettrico
 carica "assente" o "compensata"?
•
eventuale carica in eccesso si trova sulla superficie
esterna del conduttore
+
-
Maurizio Zani
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+ + +
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+ + +
+
+
+
+
+
+
Conduttore cavo: carica nella cavità
Campo elettrico
•
nullo all'interno della parte piena, altrimenti si
muoverebbero le cariche e non saremmo in elettrostatica
•
non nullo nella cavità e all'esterno del conduttore
Carica elettrica
•
nulla all'interno della parte piena perché è nullo il flusso,
perché è nullo il campo elettrico
•
stesso valore e segno opposto (rispetto alla carica nella
cavità) sulla superficie della cavità (induzione) perché è
nullo il flusso, perché è nullo il campo elettrico
•
stesso valore e stesso segno (rispetto alla carica nella
cavità) + eventuale carica in eccesso, sulla superficie
esterna del conduttore (questa disposizione non cambia
anche se si muove la carica nella cavità)
Maurizio Zani
+
+
-
-
-
-
-
-
- -
+
+
+
-
-
-
-
+
Conduttore cavo: in campo esterno
Eext
+
+
+
-
-
-
-
+
E = 0
conduttore pieno
conduttore cavo
gabbia di Faraday
Maurizio Zani
Capacità elettrica
q
C =
V
[
]
[ ]
[
]
C
F
V
q
C =
=
=
V
capacità elettrica
farad
dipende da materiale/geometria
es. conduttore sferico
1
4π 0
q
V =
ε R
4π 0R
q
C =

V
ε

=
R
rapporto causa/effetto
accumulatore di carica
Maurizio Zani
Energia elettrica
2
2
1
1
1
1
1
d
d
2
2
2
2
2
e
q
E =
V q = V
q = qV = CV =
C
ò
ò
q
C =
V
[
]
[ ]
[
]
C
F
V
q
C =
=
=
V
energia elettrica
accumulatore di energia