Fenomeni Elettrici Elementari e Legge di Coulomb

Proprietà elettriche della materia

Alcune manifestazioni delle proprietà elettriche della materia erano note fin dall’antichità (es. attrazione per strofinio).

Nel 1600 si notò che i fenomeni elettrici si verificano anche con azioni di tipo repulsivo e si individuarono, quindi, due tipi di elettricità: quella vetrosa che venne chiamata positiva (+) e quella resinosa che venne chiamata negativa (-).

I corpi presenti in natura normalmente non sono in uno stato elettrizzato, ma possono essere elettrizzati mediante strofinio o contatto con un corpo già elettrizzato; per riconoscere se un corpo è elettrizzato possiamo servirci di uno strumento chiamato elettroscopio.

L’elettroscopio è costituito da un vaso di vetro nel quale è inserita un’asta metallica alla cui estremità è situato un pomello metallico e all’altra due leggere foglioline metalliche.

Quando si appoggia un corpo carico elettricamente sul pomello, le foglioline situate all’estremità opposta si allontanano: esse infatti si caricano dello stesso segno e quindi si respingono.

Esistono tre modi per elettrizzare un corpo:

Per strofinio: fenomeno caratteristico di diversi materiali (sia isolanti che conduttori, questi impugnati per mezzo di isolanti) che, quando sono strofinati, acquisiscono la capacità di attrarre o respingere altri oggetti, che possono essere stati a loro volta strofinati (es. la carta è attirata dalla plastica quando questa è stata elettrizzata per strofinio).

Per contatto: un conduttore neutro può essere caricato mettendolo a contatto con un secondo corpo che possiede un eccesso di cariche elettriche dello stesso segno.

Per induzione elettrostatica: avviene quando un corpo carico viene posto vicino ad un conduttore. In questo caso le cariche che si trovano su di esso si ridistribuiscono.

 

Le forze elettriche e la Legge di Coulomb

Tra due corpi di carica q1 e q2, posti a distanza r, si esercita sempre una forza di attrazione o di repulsione diretta lungo la congiungente  i due corpi proporzionale alle due cariche:

Dove:

  • F è la forza tra le      cariche elettriche;
  • q1 e q2 è la quantità delle cariche elettriche;
  • k è la costante elettrica, nel      sistema internazionale vale 9·10 N·m²/C²;
  • è la distanza al quadrato      tra le due cariche elettriche;

L’intensità delle forze si trova con l’espressione riportata sopra. Il vettore forza giace sulla congiungente le due cariche.

Il verso dipende dal segno delle cariche: se il segno è discorde, le forze elettriche tendono ad avvicinare le cariche; cariche delle stesso segno sono sottoposte a forze che tendono ad allontanarle.

Le forze elettriche possono diventare molto intense qualora le cariche si pongono a distanza molto ravvicinata.

Nel Sistema Internazionale l’unità di misura della carica elettrica è il Coulomb e si indica con il simbolo: C.

I commenti sono chiusi