Fisica classica/Elettrodinamica: differenze tra le versioni
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== Elettrodinamica ==
In elettrostatica per definizione le cariche sono immobili e si studiano i fenomeni elettrici in condizione di equilibrio delle distribuzioni di cariche. Il raggiungimento dello stato di equilibrio viene raggiunto dal movimento delle cariche libere. Un conduttore
conduttore. Il movimento caotico dovuto alla agitazione termica non comporta nessuna corrente netta. Si chiama velocità di deriva la velocità media dei vari portatori di carica all'interno del
conduttore in condizioni dinamiche a causa del campo elettrico localmente presente. L'insieme delle velocità di deriva delle varie cariche comporta una corrente macroscopica di conduzione. Si definisce corrente di conduzione <math>I\ </math> la quantità carica totale <math>dQ\ </math> che attraversa una sezione del conduttore nel tempo <math>dt\ </math>:
{{Equazione|eq=<math>I=\frac {dQ}{dt}\ </math>|id=1}}
Nel sistema [[w:Sistema_internazionale_di_unit%C3%A0_di_misura|SI]] l'unità di misura della corrente
{{Equazione|eq=<math>[A]=\frac {[C]}{[s]}\ </math>|id=2}}
Nel sistema [[w:Sistema_internazionale_di_unit%C3%A0_di_misura|SI]] l'ampere è una unità di misura fondamentale. La ragione pratica del considerare l'ampere come una grandezza fondamentale, deriva dal fatto che le correnti elettriche sono più facilmente misurabili e producibili delle cariche elettriche libere. Se in maniera opportuna si mantiene la d.d.p. costante nel tempo, una volta che si sono stabilizzati i parametri del sistema la corrente non varia più nel tempo. In questo caso si parla di ''corrente stazionaria'', cioè una corrente che non varia nel tempo. Notare che la presenza netta di una corrente in un conduttore non significa che il conduttore diventa carico, ma
solo che si ha un flusso dei portatori di carica. La convenzione che si usa
questa prima parte consideriamo di avere a disposizione oggetti ideali che ci forniscono le correnti o le differenze di potenziale che vogliamo.
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Integrata sull'intera sezione <math>S\ </math> del conduttore si ha che la corrente:
{{Equazione|eq=<math>I=\int_S \vec J\cdot d\vec S\ </math>|id=5}}
Quindi la corrente
==Conservazione della carica elettrica==
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;<math>I_1=I_2\ </math>
Cioè la corrente attraverso le due sezioni
Se la regione di spazio in cui convergono più fili conduttori non ha capacità elettrica anche in condizioni non stazionarie la carica contenuta nella regione di spazio non può variare essendo
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Con <math>\alpha\ </math> detto coefficiente di temperatura. In tabella sono date le resistività
ed i coefficienti di temperatura di alcune sostanze a temperatura ambiente. Volutamente sono state messe nella tabella dei metalli, tutti con resistività molto bassa, ed altri materiali. La distinzione tra conduttori ed isolanti diventa quantitativa con la definizione di resistività elettrica come appare chiaro dalla tabella. Mentre la legge di Ohm, vale senza limitazione nei conduttori, purché la temperatura sia mantenuta costante, nelle altre sostanze la validità
La espressione data in eq.12
<math>|E|l=V\ </math>
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la resistenza del conduttore, posso riscrivere la eq.14 come:
{{Equazione|eq=<math>V=IR\ </math>|id=16}}
Che
Se il conduttore non é a sezione costante ed al limite la resistività
varia con la posizione la generalizzazione della eq.15 porta a:
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[[Image:Simbolo resistore.png|thumb|250px|right]]
Le dimensioni fisiche di una resistenza sono quelle di una d.d.p divisa una corrente, l'unità di misura utilizzata nel SI per misurare le resistenze
<math>[\Omega]=\frac {[V]}{[A]}\ </math>
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Immaginiamo di avere <math>n\ </math> resistenze in serie di valore <math>R_i\ </math> come
mostrato in figura. Definiamo con <math>V_i\ </math> la d.d.p ai capi di ogni resistenza. La d.d.p. totale
corrente che scorre nei vari resistori è eguale a causa di quello che abbiamo visto nelle condizioni stazionarie per i fili percorsi da corrente.
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In un generico conduttore (non necessariamente rispettante la legge di Ohm), in cui scorre una
corrente <math>I\ </math> e ai cui capi vi é una d.d.p. pari a <math>V\ </math>, tutta l'energia elettrica ceduta al conduttore viene dissipata o in calore o in altre forme di energia. Quantitativamente la potenza elettrica dissipata
{{Equazione|eq=<math>P=V\frac {dQ}{dt}=VI\ </math>|id=20}}
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{{Equazione|eq=<math>P=I^2R=\frac {V^2}R\ </math>|id=21}}
Da un punto di vista microscopico, considerando i singoli portatori di carica a causa del moto viscoso la potenza dissipata
<math>P=q\vec E\cdot \vec {v_d}\ </math>
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