In questa breve lezione ho necessit� di utilizzare qualche formula, nulla di complicato.
Lo stesso tipo di azioni che esistono tra particelle elementari, elettroni (con carica negativa) e protoni (con carica positiva) si ha anche tra corpi carichi, cio� tra corpi che hanno accumulato o ceduto una certa quantit� di elettroni, rimanendo pertanto carichi negativamente o positivamente.
Consideriamo due corpi carichi che nel disegno sono indicati con A e B, i due oggetti sono posti ad una distanza d:
per il solo fatto di possedere una carica elettrica essi interagiscono con una forza F, detta Forza elettrostatica, che � direttamente proporzionale al prodotto delle cariche ed inversamente proporzionale alla al quadrato della distanza tra le cariche.
Questa relazione � detta legge di Coulomb (dal nome del suo scopritore) ed � espressa dalla seguente formula:
Le grandezze fisiche presenti nella formula sono misurate nel Sistema Internazionale (S.I.) in:
- la forza F in Newton (N)
- le cariche [pmath size=12]Q_A[/pmath]�e�[pmath size=12]Q_B[/pmath] in Coulomb (C)
- la distanza d in metri (m)
Nella formula sopra riportata potete notare la presenza della costante K detta costante di proporzionalit� ed � espressa dalla seguente formula:
Il valore:
� detta costante dielettrica ed assume valori diversi a seconda del materiale.
In altre parole possiamo riassumere la legge di Coulomb con la seguente frase:�la forza F � tanto maggiore quanto pi� grande � la carica e tanto minore quanto pi� lontano sono le cariche.
Inoltre la forza F sar� di tipo repulsivo su cariche di stesso segno e attrattivo su cariche di segno opposto.
La forza elettrostatica F pu� essere considerata una “colla” che tiene insieme o allontana le cariche, ma � anche lo strumento di cui abbiamo bisogno per creare un flusso di elettroni.
Nella formula che rappresenta la legge di Coulomb a titolo di esempio la costante k:
- ha valore di�[pmath size=12]9*10^9[/pmath] nell’aria
- ha valore di�[pmath size=12]1/9 �* 10^9[/pmath] nell’acqua
Quindi a parit� di condizioni (temperatura, pressione), se si passa dall’aria all’acqua la forza coulombiana diminuisce di circa 80 volte.
Il nome�Coulomb viene impiegato per definire la grandezza fisica di carica elettrica ed una unit� di carica elettrica viene indicata con
1 C (un�Coulomb)
La carica elementare ed indivisibile � quella posseduta da un elettrone � detta “quanto di carica” e vale:
[pmath size=16]e=-1,602*10^-19 C[/pmath]
da cui si desume che per avere una carica di 1 C servono [pmath size=12]6,25*10^18[/pmath] elettroni.
Se non siete pratici con la notazione scientifica vi ricordo che il numero [pmath size=12]6,25*10^18[/pmath]�corrisponde a 6.250.000.000.000.000.000 piuttosto grande non trovate?
