Elettrostatica e Corrente Elettrica

Flashcard di termini e definizioni basate sulle lezioni di elettromagnetismo, coprendo elettrostatica, conduttori, dielettrici e corrente elettrici e corrente continua e correnti.

Isotropo

Termine che indica che una proprietà fisica è uguale in tutte le direzioni.

Campo elettrico ($E$)

Definito come la forza elettrica per unità di carica di prova positiva: $E = \frac{F}{q_0}$. È una proprietà dello spazio generata dalle cariche.

Campo di una carica puntiforme

Il campo generato da una singola carica $q$ a distanza $r$, espresso dalla formula E = \frac{1}{4\times\text{\pi}\times\text{\varepsilon}_0} \times \frac{q}{r^2}. Se la carica è positiva il campo esce, se negativa il campo entra.

Principio di sovrapposizione

Afferma che il campo elettrico totale generato da più cariche è la somma vettoriale dei campi generati da ciascuna carica come se fosse sola.

Densità lineare di carica (\text{\lambda})

Quantità di carica per ogni metro di lunghezza di un filo: \text{\lambda} = \frac{dq}{dl}.

Densità superficiale di carica (\text{\sigma})

Quantità di carica per ogni metro quadrato di superficie: \text{\sigma} = \frac{dq}{dS}.

Densità volumica di carica (\text{\rho})

Quantità di carica per ogni metro cubo di volume: \text{\rho} = \frac{dq}{dV}.

Linee di campo

Linee immaginarie tangenti in ogni punto al vettore campo elettrico. Escono dalle cariche positive, entrano in quelle negative e la loro densità è proporzionale all'intensità del campo.

Superfici equipotenziali

L'insieme dei punti che hanno lo stesso potenziale elettrico ($V = \text{costante}$). Il campo elettrico è sempre perpendicolare a queste superfici.

Legge di Gauss (forma integrale)

Afferma che il flusso del campo elettrico attraverso una superficie chiusa è proporzionale alla carica totale racchiusa: \text{\Phi}(E) = \frac{Q_{int}}{\text{\varepsilon}_0}.

Pillbox

Superficie gaussiana a forma di cilindro molto schiacciato utilizzata per calcolare il campo elettrico generato da un piano infinito.

Equazione di Poisson

Equazione che combina la legge di Gauss con la relazione tra campo e potenziale: \nabla^2 V = -\frac{\text{\rho}}{\text{\varepsilon}_0}.

Equazione di Laplace

Caso dell'equazione di Poisson in cui non ci sono cariche localmente (\text{\rho} = 0), espressa come $\nabla^2 V = 0$.

Equilibrio elettrostatico

Condizione in cui le cariche in un conduttore non si muovono. In questo stato, il campo elettrico all'interno del conduttore è nullo ($E = 0$).

Capacità ($C$)

Il rapporto tra la carica accumulata $Q$ e il potenziale $V$ assunto da un conduttore: $C = \frac{Q}{V}$.

Energia immagazzinata in un condensatore ($U$)

Lavoro compiuto per caricare il condensatore, espresso dalle formule $U = \frac{Q^2}{2 \times C} = \frac{1}{2} \times C \times V^2$.

Densità di energia del campo elettrico ($u$)

Energia elettrica contenuta per unità di volume nello spazio: u = \frac{1}{2} \times \text{\varepsilon}_0 \times E^2.

Vettore di spostamento elettrico ($D$)

Vettore definito nei dielettrici come D = \text{\varepsilon}_0 \times E + P, dove $P$ è la polarizzazione del materiale.

Densità di corrente ($j$)

Vettore che rappresenta la corrente che attraversa l'unità di superficie, diretto come il moto convenzionale delle cariche.

Legge di Ohm microscopica

Relazione che afferma che la densità di corrente è proporzionale al campo elettrico applicato: j = \text{\sigma} \times E, dove \text{\sigma} è la conducibilità.

Equazione di continuità

Espressione della conservazione della carica: la divergenza della densità di corrente è uguale alla variazione temporale negativa della densità di carica: \nabla \times j = -\frac{\text{\partial}\text{\rho}}{\text{\partial}t}.