Elettricità

1. Elettricità Prof. Antonello Tinti www.tiby.it

2. CORPO NON ELETTRIZZATO AMBRA strofinata élektron = ambra L’ambra se strofinata con un panno di lana si elettrizza, cioè si carica elettricamente, ha la capacità di attirare altri corpi. Forza attrattiva www.tiby.it

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4. VETRO VETRO PLASTICA PLASTICA PLASTICA VETRO Tra i corpi elettrizzati si generano delle interazioni a distanza www.tiby.it

5. Esistono due tipi di carica elettrica Positiva Negativa VETRO PLASTICA Due corpi elettricamente carichi con lo stesso segno si respingono, con segno diverso si attraggono (Dufay 1730) www.tiby.it

6. Da dove proviene la carica elettrica? Si crea con lo strofinio oppure esiste già all’interno della materia? Bisogna fare chiarezza sulla struttura della materia Gli elettroni (carica negativa) sono presenti naturalmente in qualunque tipo di materia. Però osserviamo che esistono corpi non elettrizzati quindi privi di carica. Allora… esisteranno all’interno della materia anche delle cariche elettriche positive (i protoni) che equilibrano le cariche elettriche negative. www.tiby.it

7. - - - - - - - - - - - - Il modello atomico di Thomson Si immaginava che l’atomo fosse formato da una sfera carica positivamente in cui erano sparpagliati come l’uvetta nel panettone le particelle cariche negativamente (gli elettroni). Modello a panettone In un atomo così fatto gli elettroni sono dispersi in un volume relativamente grande www.tiby.it

8. - - - - - - Generatore di particelle alfa - - - - Sottile lamina d’oro - Schermi di piombo - L’esperimento di Rutherford Le particelle alfa sono piccole particelle molto veloci (1/10 della velocità della luce) e con massa 10000 volte più grande di quella dell’elettrone Se l’atomo fosse quello di Thomson le particelle alfa urtando la lamina d’oro dovrebbero essere poco deviate o addirittura proseguire dritte www.tiby.it

9. Invece accadde una cosa stranissima Esse urtando gli atomi d’oro in minima parte rimbalzano e la maggior parte proseguono avanti quasi senza subire deviazione. “Era quasi altrettanto incredibile che vederci rimbalzare addosso un proiettile da 180 mm, dopo averlo sparato contro un pezzo di carta velina” Ernest Rutherford È necessario ripensare il modello dell’atomo!! www.tiby.it

10. - Elettroni + 10-14 10-10 NUCLEO (protoni e neutroni) Il modello atomico di Rutherford • L’atomo fu ri-pensato costituito da: • un nucleo positivo piccolissimo (raggio 10-14m). • posto al centro di una sfera molto più grande (raggio 10-10m). • dove le cariche elettriche negative (gli elettroni) sono più o meno uniformemente distribuite. www.tiby.it

11. Nuclei d’oro Le particelle alfa (positive) che rimbalzano ritornando indietro sono quelle che colpiscono i nuclei (positivi) degli atomi d’oro. La maggior parte delle particelle alfa proseguono dritte o poco deviate perché passano lontano dai nuclei dove la forza repulsiva è minore anche perché attenuata dalla presenza degli elettroni negativi. www.tiby.it

12. + - + - - + - + - + + - + - - + - + + + - + - - + - + - Quindi un corpo si dice elettricamente neutro quando il numero delle cariche positive è uguale al numero delle cariche negative Quindi un corpo si dice elettricamente positivo quando il numero delle cariche positive è maggiore del numero delle cariche negative Quindi un corpo si dice elettricamente negativo quando il numero delle cariche positive è minore del numero delle cariche negative www.tiby.it

13. Interazione repulsiva Interazione attrattiva Un corpo si elettrizza perché c’è un trasferimentodi cariche negative da un corpo all’altro In natura esistono due tipi di interazioni elettriche a distanza che si possono sviluppare tra corpi elettrizzati, indipendentemente dalla loro massa. www.tiby.it

14. + La carica elettrica genera un campo La carica elettrica è quindi una nuova grandezza fisica che, allo stesso modo della massa, modifica le proprietà fisiche dello spazio circostante creando quello che i fisici chiamano campo elettrico. Campo elettrico radiale generato da cariche puntiformi - www.tiby.it

15. - La carica elettrica può essere definita solo a partire dal campo elettrico da essa generato. Se osserviamo che una certa regione dello spazio è sede di un campo elettrico allora ci sarà la carica elettrica che genera il campo stesso. + www.tiby.it

16. Conduttori e isolanti Conduttori Sostanze che permettono il passaggio delle cariche elettriche. Metalli in genere, argento e rame in particolare. Isolanti Sostanze che non permettono il passaggio delle cariche elettriche. Ambra, plastica, vetro … www.tiby.it

17. Sperimentalmente si trova che le cariche elettriche non si manifestano mai isolate, ma sempre in coppia (dipolo elettrico) www.tiby.it