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CARICA ELETTRICACARICA ELETTRICA
strofinato con seta
strofinata con materiale acrilico
Cariche di due tipi:+ Positiva- Negativa
repulsiva
attrattiva
221
04
1
r
qqF
1q 2q
r
21F
12F
vuotodel adielettric costante0
LEGGE DI COULOMB
materiale0
materialerelativa
Unità di misura della carica
coulomb C
materiale2
2
Nm
C
relativa adimensionale
+ -
Cqq 121
229
0
1094
1
Cm
N
1q 2q
r
21F
12F
mr 1
Nm
CC
C
mNF 9
22
29 109
1
11109
Ceqq ep19106.1
Kgme31101.9
Kgmp27107.1
mrH11103.5
NFel8102.8 NFgrav
47. 106.3
mrp15101
NFpp 140)101(
)106.1(109
15
2199
repulsiva
Forza nucleareper legare il nucleo
Ordini di grandezzaOrdini di grandezza
18/5/06
CAMPO ELETTRICO
C
N
q
FE
C
N
q
FE
Il campo elettrico è tangente punto per punto alla linea di forza
LINEE DI FORZA DEL CAMPO ELETTRICO
LINEE DI FORZA DEL CAMPO ELETTRICO
LINEE DI FORZA DEL CAMPO ELETTRICO
q
FE
EqF
FORZA ELETTRICA
Q E
Cq 1Q
q
EqF
Q
q
EqF
amEqF
Em
qa
moto uniformemente accelerato
POTENZIALE ELETTRICO
La forza elettrica è conservativaperché è una forza centrale
Energia potenzialeelettrica
sdFLUUUB
A
BAAB
sdEqUB
A
sdE
q
U B
A
q
UV
Differenza di potenziale elettricoUF VE
Lavoro su una carica q
Lavoro su una carica di + 1C
POTENZIALE ELETTRICO
La forza elettrica è conservativaperché è una forza centrale
Energia potenzialeelettrica
sdFLUUUB
A
BAAB
sdEqUB
A
sdE
q
U B
A
Vq
U
Differenza di potenziale elettricoUF VE
Lavoro su una carica q
Lavoro su una carica di + 1C
sdEVB
A
sdEdV
sdEdV
0
Le superfici equipotenziali sono perpendicolari alle linee di forza
SUPERFICI EQUIPOTENZIALI
EddsEdsEsdEVB
A
B
A
B
A
SUPERFICI EQUIPOTENZIALI
E
A B
dBVAV
EdVV AB
x
V
d
VVE AB
gradVE
)z,y,x(Vy
EY
)z,y,x(Vx
EX
)z,y,x(Vz
Ez
CAPACITA’ ELETTRICA
0V
QC
V
Q
V
Q
V
Q .....
3
3
2
2
1
1
Condensatore piano
d
AC 0
FfaradV
CC
d
AC r0
V1
C1F1
Condensatore cilindrico
Rl2
C r0
lR
19/05/06
CAPACITA’ ELETTRICA
Condensatori in parallelo
V
qC 1
1 V
qC 2
2 V
qC 3
3
eq321
321 CV
q
V
q
V
q
V
qCCC
321eq CCCC
CAPACITA’ ELETTRICA
Condensatori in serie
11 V
qC
22 V
qC
33 V
qC
eq
321
321
321
C
1
q
V
q
VVV
q
V
q
V
q
V
C
1
C
1
C
1
321eq C
1
C
1
C
1
C
1
V
CORRENTE ELETTRICA
t
qi
scoulomb
ampère
sC
A St
qJ
Densità di corrente
2ms
C
JSi
S
iJ
S
q q
V
Ri
V
resistenza
RESISTENZA E RESISTIVITA’
ohmampère
volt
A
V
S
LR
resistività
RESISTENZA E RESISTIVITA’
)(1)()( 00 TTTT
mL
SR
LS
Su piccoli intervalli di temperatura
LEGGE DI OHM
Legge di Ohm
L
VE
EJ conducibilità
Per una classe di conduttori
VL
S
L
VVSESJSi BA
1
RiV
VL
Si 1
VR
1i
V
RL
S 11
LEGGE DI OHM
Conduttore ohmico
RiV
Conduttore non ohmico
RESISTENZE IN SERIE
1v
2v
3v
v v
i)RRR(
iRiRiR
VVVViR
321
321
321eq
321eq RRRR
RESISTENZE IN PARALLELO
)R
1
R
1
R
1(V
R
V
R
V
R
V
iiii
321
321
321
)
R
1
R
1
R
1(
V
i
321
eqRV
i 1
)R
1
R
1
R
1(
V
i
R
1
321eq
POTENZA ELETTRICA
VIVt
q
t
Vq
t
U
t
LWPOTENZA
V
RIV R
VRIVIW
22
Effetto JouleEffetto JouleIl passaggio della corrente riscalda il conduttore
La potenza dissipata R
V
186.4
1RI
186.4
1
t
Q 22calore
25/05/06
Ws
J
s
C
C
JAVW
J.ss
JhKW 63 10633600101
J.cal 18641 1 cal (dieta) = 1Kcal
DIPOLO ELETTRICO
lqp
qq l
-
++
Momento di dipolo elettrico
Sostanze polariSostanze polarizzate
DISSOCIAZIONE ELETTROLITICA 1
legame ionico(forza di Coulomb)
esempio : NaCl
Na+ Cl–
in acqua
I : indebolimento del legame
14or
F = qQ
r2
r (aria) 1r (acqua) 80c
Fc(acqua) Fc(aria) 180
II : rottura del legame
}
da urti per agitazione termica dissociazione elettrolitica
Dovuto soprattutto alle molecole di acquaPolarizzate che si dispongono intorno agliIoni e schermando il loro campo elettrico
Na ClO– –
H2+ –+
–+
+
DISSOCIAZIONE ELETTROLITICA
D.S. gen. 95CORRENTE ELETTRICA
DISSOCIAZIONE ELETTROLITICA 2
9
III° : mancata ricombinazione
da polarità molecola H2O
+–
–Na Cl
O– –H2+ –+
–+
+
acidi, basi, sali in H2O forteconduttori elettrolitici :sostanze organicheforte legame covalente
debole dissociazione }esempio NaCl in H2O dissociazione 84 %
100 molecole NaCl 84 Na+
84 Cl–
16 NaCl (non dissociate)184 particelle
LEGGE DI OHM
EbaSNeZt
qi baA 22
a Concentrazione ionica in grammoioni/cm3
b
ba NeZ
11
ba22
S
lR
I- I+SK A
G+–
B A
E
+–
l
ZeEqEF
JSi
1 grammoione contiene 1 NA di ioni
a b Mobilità ioniche
EJ
ELETTROLISI
moto di ioni in soluzione
ioni + elettrodo negativo (catodo K)ioni – elettrodo positivo (anodo A)
esempionitrato d'argento in acquaAgNO3 Ag+ + NO3
-
deposito al catodo di una massa m
legge di Faraday
I- I+SK A
G+–
B A
E
+–
l
chimico equiv.valenza
atom. pesoAc
f
A
voltametro o cella elettrolitica
qeN
Aq
F
AqAm
A
cce
micoelettrochi equiv.
FeNa
qm
C96460eNa Costante di Faraday
qfeNA
ma
qeNf
Aq
efN
Am
aa
1
moli
particelle
carica
Equivalentechimico
particelle
Equivalenteelettrochimico
valenzaf
ELETTROFORESI
Migrazione di particelle cariche in sospensione
sotto l’azione di un campo elettrico
Macromolecolegruppi acidi e basici
pHgrossi ioni + o -
EqFe
vr6Fa
r
0FF ae
E'qEqEr
v
6
1
A regime
r6
1
Mobilità elettroforetica q
r6
1'
elettrica attrito