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La carica elettrica e la legge di Coulomb sono fondamentali per comprendere l'interazione tra particelle. La scoperta dell'elettrone da parte di J.J. Thomson e la determinazione della carica elementare da parte di Millikan hanno portato alla revisione del modello atomico, rivelando che gli atomi sono composti da elettroni, protoni e neutroni. Queste scoperte hanno gettato le basi per la fisica nucleare e la chimica quantistica.
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La carica elettrica è una proprietà intrinseca delle particelle che costituiscono la materia, responsabile di fenomeni elettrostatici come l'attrazione o la repulsione tra oggetti
Formulazione della Legge di Coulomb
La legge di Coulomb, formulata nel XVIII secolo dal fisico Charles-Augustin de Coulomb, quantifica la forza elettrostatica tra due cariche puntiformi
Costante di Proporzionalità
La costante di proporzionalità, nota come costante elettrostatica, è circa 8,9875517873681764 × 10^9 N·m²/C² nel vuoto e varia leggermente in altri mezzi, come l'aria
L'elettrizzazione si verifica quando una penna, strofinata con un panno di lana, attira piccoli pezzi di carta o quando si stacca del nastro adesivo da una superficie, evidenziando la presenza di cariche positive e negative
J.J. Thomson, attraverso l'esperimento con i raggi catodici, identificò gli elettroni come particelle cariche negativamente e calcolò il loro rapporto carica/massa
Determinazione della Carica dell'Elettrone
Robert Millikan, con il suo famoso esperimento della goccia d'olio, determinò il valore della carica dell'elettrone, confermando che essa rappresenta la più piccola carica elettrica esistente in natura
Principio di Conservazione della Carica
La scoperta dell'elettrone ha chiarito che l'elettrizzazione è il risultato del trasferimento di elettroni tra corpi diversi, in linea con il principio di conservazione della carica
L'elettrone ha una carica negativa pari a circa -1,602 × 10^-19 C e una massa di circa 9,109 × 10^-31 kg
L'atomo è composto da tre tipi di particelle subatomiche: elettroni, protoni e neutroni
Scoperta dei Protoni
Eugen Goldstein, attraverso l'analisi dei raggi anodici, scoprì i protoni nel 1886
Scoperta dei Neutroni
James Chadwick identificò i neutroni nel 1932
Protoni e neutroni sono contenuti nel nucleo atomico, una regione centrale estremamente piccola e densa
Ulteriori studi hanno rivelato che protoni e neutroni sono a loro volta composti da particelle ancora più elementari chiamate quark
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Esempio di elettrizzazione quotidiana
Penna strofinata con lana attira pezzi di carta per accumulo di cariche elettriche.
01
Legge di Coulomb - Formula
Forza elettrostatica = (Costante elettrostatica * Prodotto cariche) / Distanza^2.
02
Costante elettrostatica nel vuoto
Valore circa 8,99 × 10^9 N·m²/C², varia in altri mezzi.
