76
ELETTROLOGIA ELETTROLOGIA Elettrostatica Elettrostatica Capacità elettrica e Capacità elettrica e condensatori condensatori Conduttori e corrente Conduttori e corrente elettrica elettrica 1

ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

ELETTROLOGIAELETTROLOGIA

ElettrostaticaElettrostatica

Capacità elettrica e condensatoriCapacità elettrica e condensatori

Conduttori e corrente elettricaConduttori e corrente elettrica

11

Page 2: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

2

Page 3: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

Lampi, tuoni e fulmini

3

Page 4: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

Triboelettricità

4

Page 5: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

Triboelettricità

5

Page 6: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

Cariche elettriche

6

Page 7: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

Costituenti elementari della materia

7

Page 8: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

8

Page 9: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

9

Page 10: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

10

Page 11: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

11

Page 12: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

12

Page 13: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

Legge di Coulomb (4)

13

Page 14: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

Carica elementare

14

Page 15: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

Proprietà della carica elettrica

15

Page 16: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

16

Page 17: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

17

Page 18: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

18

Page 19: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

19

Page 20: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

20

Page 21: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

21

Page 22: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

22

Page 23: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

23

Page 24: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

24

Page 25: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

25

Page 26: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

26

Page 27: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

27

Page 28: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

28

Page 29: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

29

Page 30: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

30

Page 31: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

31

Page 32: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

32

Page 33: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

33

Page 34: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

34

Page 35: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

35

Page 36: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

36

Page 37: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

37

Page 38: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

TEOREMA DI GAUSS: sfera conduttrice (2)

38

Page 39: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

39

Page 40: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

40

Page 41: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

41

Page 42: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

42

Page 43: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

43

Page 44: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

Condensatore piano e cilindrico

Capacità del condensatore:

C = Q/V

Condensatore piano:

C = 0r S/d

Condensatore cilindrico:

C = 20r l r2/d

44

Page 45: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

CONDENSATORI IN SERIE

DEFINIZIONE:Entrambi i condensatoripossiedono la stessa carica

Q

45

Page 46: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

CONDENSATORI IN PARALLELO

DEFINIZIONE:Entrambi i condensatorisi trovano applicata la stessadifferenza di potenziale

(VB – VA)

46

Page 47: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

47

Page 48: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

48

Page 49: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

49

Page 50: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

Legge di Ohm in forma locale

me/τ = η (“viscosità” elettronica)

50

Page 51: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

LEGGI DI OHM

VA >VB ΔV = VA - VB

l

( l = lunghezza del filo conduttore)

51

Page 52: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

52

Page 53: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

53

Page 54: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

Unità S.I.per resistenza e resistività

54

Page 55: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

55

Page 56: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

SCHEMA DI UN CIRCUITO ELETTRICO

Circuito “minimo” = generatore di tensione el.attivo G+ conduttore metallico el.passivi R,C

Generatore di tensione = qualunque (pila, dinamo, accumulatore,...)

erogatore di forza elettromotrice56

Page 57: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

57

Page 58: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

CIRCUITO IN SERIE

58

Page 59: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

59

Page 60: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

CIRCUITO IN PARALLELO

60

Page 61: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

61

Page 62: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

62

Page 63: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

63

Page 64: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

64

Page 65: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

65

Page 66: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

Energia accumulata in un condensatore carico

Ricordando che C = S/e che il volume Ucompreso tra le armature vale U = S∙allora la densità di energia presente

nel campo elettrico E = ΔV∙ del

condensatore è: = ½ εE2 66

Page 67: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

Carica e scarica del condensatoreIn generale, il condensatore impedisce il passaggio di corrente.La corrente passa solo per un tempo limitato (fase transiente).

Corrente e ddp alle armature sono funzioni del tempo: i = i(t), V = V(t)

CARICA

SCARICA

Carica (con ddp):inizio: i(0) = V0/R, VC(0)=0

passaggio di correnteaccumulo carica/energia

aumento ddp alle armaturefine: i(t) = 0, VC(t) = V0

Scarica (senza ddp):inizio: i(t) = V0/R, VC(0)=V0

passaggio di correnterilascio carica/energia

diminuzione ddp alle armaturefine: i(t) = 0, VC(t) = 0

67

Page 68: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

Corrente e tensione nel circuito RC

CARICA SCARICA

RCt

e0VCq(t)(t)CV

68

Page 69: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

Costante di tempo RCi(t) e V(t) sono funzioni esponenziali del tempo:crescono o decrescono sempre secondo la legge

i(t), V(t) e-t/RC

RC ha le dimensioni di un tempo

ttQ

QiQ

ΔVQ

iΔV

RC

= RC = costante di tempo

= tempo dopo cui e-t/ = e-1 = 1/e = 1/2.718 = 0.37 (37 % del valore iniziale)

Dipende dai valori della resistenza R e della capacità Celementi passivi del circuito, variabili arbitrariamente!

69

Page 70: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

Conduzione ionica

Elettrolisi ed elettroforesi

70

Page 71: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

71

Page 72: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

72

Page 73: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

73

Page 74: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

74

Page 75: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

75

Page 76: ELETTROLOGIA Elettrostatica Capacità elettrica e condensatori Conduttori e corrente elettrica 1

76