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L'elettrologia studia i fenomeni elettrici e le interazioni dei campi elettrici con la materia. Approfondisci le cariche elettriche, la corrente, la densità di corrente e le forze in un campo elettrico. Scopri il potenziale elettrico, la capacità elettrica, le resistenze e la legge di Ohm, oltre alla resistività e la sua dipendenza dalla temperatura. Infine, esamina la potenza elettrica e i resistori commerciali.
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L'elettrologia è la branca della fisica che si occupa dello studio dei fenomeni elettrici, inclusi i campi elettrici e le loro interazioni con la materia
Definizione
Il campo elettrico è una grandezza vettoriale che descrive l'influenza esercitata da cariche elettriche su altre cariche presenti nello spazio circostante
Direzione e intensità
La direzione del campo elettrico è data dalla direzione della forza che agirebbe su una carica positiva posta in quel punto, mentre l'intensità del campo è proporzionale alla forza per unità di carica
Linee di campo
Le linee di campo forniscono una rappresentazione visiva della direzione e dell'intensità del campo elettrico in ogni punto dello spazio
Il campo elettrico generato da una carica puntiforme è radiale e decresce con il quadrato della distanza dalla carica, mentre in presenza di più cariche il campo elettrico totale è la somma vettoriale dei campi prodotti da ciascuna carica
Quantizzazione
Le cariche elettriche sono proprietà fondamentali delle particelle subatomiche e sono quantizzate, con unità di misura nel Sistema Internazionale il Coulomb (C)
Carica elementare
La carica elementare, ovvero la carica di un elettrone o di un protone, è di circa 1,602 x 10^-19 C
Definizione
La corrente elettrica è il flusso ordinato di cariche elettriche attraverso un conduttore e si misura in Ampere (A)
Direzione e tipi di corrente
La corrente può essere diretta (DC) o alternata (AC) e la sua direzione è data dalla relazione I = ΔQ / Δt, dove I è la corrente, ΔQ è la quantità di carica che si sposta e Δt è l'intervallo di tempo considerato
Densità di corrente
La densità di corrente è una grandezza vettoriale che esprime la quantità di corrente elettrica che fluisce per unità di area attraverso una sezione trasversale di un conduttore e si misura in Ampere per metro quadrato (A/m^2)
Definizione
La densità di corrente è una grandezza vettoriale che esprime la quantità di corrente elettrica che fluisce per unità di area attraverso una sezione trasversale di un conduttore
Forza e lavoro
Una carica q posta in un campo elettrico E sperimenta una forza F, data dal prodotto vettoriale F = qE, e il lavoro compiuto per spostare una carica in un campo elettrico è dato dalla relazione L = F · d
Definizione di potenziale elettrico
Il potenziale elettrico è una grandezza scalare che misura l'energia potenziale per unità di carica in un punto di un campo elettrico e si misura in Volt (V)
Definizione di capacità elettrica
La capacità elettrica è la misura della capacità di un condensatore di immagazzinare carica elettrica per una data differenza di potenziale
Energia immagazzinata in un condensatore
L'energia immagazzinata in un condensatore è data dalla formula E = ½ CV^2, dove C è la capacità e V è la differenza di potenziale ai suoi capi
Le resistenze sono componenti che si oppongono al passaggio della corrente elettrica e sono caratterizzate dalla legge di Ohm, che stabilisce che la tensione V ai capi di un resistore è direttamente proporzionale alla corrente I che lo attraversa
Definizione di resistività
La resistività è una proprietà intrinseca dei materiali che indica la loro resistenza al passaggio della corrente elettrica e dipende dalla temperatura
Relazione tra resistenza e temperatura
Per la maggior parte dei conduttori, la resistenza aumenta con l'aumento della temperatura secondo un coefficiente di temperatura positivo α
Definizione di potenza elettrica
La potenza elettrica dissipata in un resistore è il risultato dell'effetto Joule e si calcola con la formula P = VI
Resistenze commerciali
I resistori commerciali sono disponibili in una vasta gamma di valori di resistenza, tolleranze e potenze nominali, organizzati in serie e contrassegnati con un codice a colori per facilitarne l'identificazione
00
L'______ è il ramo della fisica che analizza i fenomeni elettrici, come i campi elettrici e le loro interazioni con la materia.
elettrologia
01
La direzione del campo elettrico è determinata dalla direzione della forza che influenzerebbe una carica ______ in un certo punto.
positiva
02
Il campo elettrico prodotto da una carica puntiforme diminuisce con il ______ della distanza dalla carica.
quadrato
