Diego S. ha scritto:
> Sono uno studente al quinto liceo scientifico e sto studiando
> l'elettrologia. Ora, in particolare, l'elettrostatica.
> Avrei da porvi una sfilza di domande per vedere se ho capito, cio� se
> la costruzione mentale che mi sono fatto della materia � corretta o
> almeno coerente.
Bene, ora porvo a risponderti punto per puento.
> 1) la carica elettrica � una prorpiet� della materia e pu� presentarsi
> in due stati convenzionalmente indicati come positivo e negativo. E'
> una grandezza quantizzata e discreta, non potendosene avere che un
> multiplo intero della carica dell'elettrone.
Va bene, anche se a rigore i quark hanno cariche 1/3 e 2/3 di e.
Pero' non si presentano mai isolati.
> 2) un corpo macroscopico, conduttore o meno, pu� essere neutro o
> carico.
> ...
OK
> 3) una carica elettrica o un corpo carico generano un campo elettrico
> nello spazio circostante. Esso � specificato dal valore della forza
> che agisce su una carica unitaria positiva in ogni punto dello spazio,
> e rimane costante nekl tempo in condizioni di equilibrio
> elettrostatico
Ci sarebbe una precisazione su questa "carica unitaria".
In termini astratti e' vero, ma se tu facessi davvero la prova,
cercando di misurare la carica su 1 coulomb...
Sarebbe meglio dire che E e' il rapporto F/q per q che tende a zero.
> 4) la rappresentazione grafica del campo � quella con linee di forza
> che rappresentano la traiettoria che una particella carica seguirebbe,
> nell'uno o nell'altro verso, se venisse posta nel generico punto P di
> una di queste linee.
Grave errore (anche se comune...).
Una particella carica *non puo'* seguire una linea di forza, se questa
e' curva e se non ci soo altre forze.
Riesci a vedere perche'?
> 5) L'energia potenziale delle particelle libere tende, in un siffatto
> campo, ad assumere valori minimi (le cariche positive tendono a
> raggiungere zone a potenziale elettrico minore e quelle negative,
> maggiore).
Te la passo, anche se non mi piace.
Spiegare perche' non mi piace sarebbe un po' troppo lungo...
> Tutte le volte che c'� una ddp tra due punti dello spazio o di un
> conduttore, vi saranno linee di forza che uniranno questi due punti.
Non e' detto. E' certamente vero il viceversa.
> Vale anche il viceversa. Ma questo vuol dire che ogni punto a
> potenziale maggiore ha linee che vanno verso tutti i punti a
> potenziale minore? Ne ha di pi� verso questi ultimi? Questo � un punto
> di confusione.
Infatti non e' vero.
Pensa a due conduttori isaolti: uno carico, l'altro scarico ma
caricato per induzione dal primo.
Ci saranno linee di forza che vanno dal primo alla parte del secondo
dove si trova carica negativa, ma non alla parte dove la carica e'
positiva.
Anzi da questa parte del secondo conduttore partoo inee di forza che
arrivano all'infinito.
E anche dal primo conduttore partono linee che vanno all'infinito.
Sapresti fare un disegno?
> 6) conoscendo un campo elettrico si pu� ricavare la funzione che per
> ogni punto dello spazio fornisce il valore del potenziale elettrico, e
> viceversa.
> La descrizione del sistema con un campo elettrico o con un "campo"
> (pu� chiamrsi cos�?) di potenziale elettrico, sono equivalenti e
> biounivoche.
OK. Si puo' chiamare campo anche la funzione che assegna a ogni opunto
dello spazio il suo potenziale.
E' un caso di "campo scalare", mentre E e' un "campo vettoriale".
> La seconda con i vantaggi di una grandezza scalare. I campi elettrici
> e "di potenziale" generati da ogni carica si sommano semplicemente.
OK
> 7) un conduttore carico al suo interno, per il teorema di Gauss,
> presenta campo elettrico nullo e potenziale costante ed uguale a
> quello superficiale.
Vera la conclusione, ma non segue facilmente dal teorema di Gauss,
salvo per un condutttore sferico.
> IN superficie il campo � sempre normale alla tangente al generico
> punto P. La forza netta che agisce su una carica superficiale � per�
> nulla (senn� questa scapperebbe via dal conduttore): la fornza normale
> alla superficie che agisce su di essa � evidentemente controbilanciata
> dalle forze nucleari attrattive sottostanti.
No, le forze nucleari non c'entrano niente...
Dato che le cariche libere in un metallo sono elettroni, cio' che li
trattiene sono le forze attrattive prodotte dalle cariche positive
fisse al reticolo cristallino.
Ma e' un discorso delicato...
> 8) Se il conduttore carico � cavo, vale quanto sopra. Se al centro
> della cavit� di un conduttore neutro sospendo un altro corpo carico,
> ...
OK
> 9) un corpo elettrizzato non � detto che abbia un potenziale non
> nullo: ad esmpio un conduttore connesso a terra, ma influenzato da
> campi esterni, si elettrizza, anche per vero e proprio squilibrio tra
> elettroni e protoni, ma rimane al potenziale di terra.
OK
> Al contrario, un corpo non carico pu� avere un potenziale diverso da
> zero ad esempio quando incluso e sospeso in un corpo cavo carico.
Non solo in questo caso: anche nell'esempio che ti ho fatto sopra.
Riesci a vedere perche'?
> Se un corpo carico a potenziale non nullo � incluso e sospeso in un
> corpo carico cavo a potenziale anch'esso non nullo, il potenziale del
> corpo incluso non dovrebbe variare,ma ci� mi pare in contraddizione
> con quello appena detto nella parte iniziale di questo punto.
Infatti.
Anche se il corpo ha carica totale nulla, quando lo porti a spasso in
un campo elettrico il suo potenziale cambia.
E se lo sposti da fuori a dentro del conduttore cavo, idem.
> 10) Oltre alla conferma di quanto precede, chiedo anche una risposta
> ai punti 5 e 9.
Fatto ;-)
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Elio Fabri
Received on Sat Oct 07 2006 - 21:51:00 CEST