Lo sapevate? Spazzolare le scarpe rende più facile per loro prendere polvere, in altre parole, attirano la polvere. Questo è tutto a causa delle forze elettrostatiche. Scaviamo e scopriamo di più.
OBIETTIVI FORMATIVI
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L' elettrostatica si riferisce a una branca della fisica responsabile dello studio delle cariche elettriche a riposo. Sin dai tempi della fisica classica, è noto che materiali come l' ambra attirano particelle leggere dopo lo sfregamento . I fenomeni elettrostatici derivano dalle forze che le cariche elettriche esercitano l'una sull'altra. Queste forze possono essere descritte dalla legge di Coulomb . Anche se le forze indotte elettrostaticamente sembrano essere deboli, alcune forze elettrostatiche come quella tra un protone e un elettrone, che insieme producono un atomo di idrogeno, sono circa 36 ordini di grandezza più forti della forza gravitazionale che agisce tra di loro.
Gli esempi di fenomeni elettrostatici sono moltissimi. Alcuni sono molto semplici, come l'attrazione di un involucro di plastica sulla mano dopo averlo tolto da un pacchetto. Altri sono più spontanei, come l'esplosione di silos di grano, il funzionamento di fotocopiatrici e stampanti laser e il danneggiamento di componenti elettronici durante la produzione. L'elettrostatica riguarda l'accumulo di cariche sulla superficie degli oggetti a seguito del contatto con altre superfici. Sebbene lo scambio di cariche avvenga ogni volta che due superfici qualsiasi entrano in contatto e si separano, gli effetti dello scambio di cariche si notano normalmente solo quando almeno una delle superfici presenta un'elevata resistenza al flusso di elettricità. Il motivo è che le cariche che trasferiscono rimangono intrappolate lì per un tempo sufficiente a poter osservare i loro effetti. Queste cariche rimangono quindi sull'oggetto fino a quando non vengono rapidamente neutralizzate da una scarica o si disperdono a terra. Ad esempio, il popolare fenomeno dello shock statico è il risultato della neutralizzazione della carica accumulata nel corpo dal contatto con superfici isolate.
LEGGE DI COULOMB
Questa legge afferma che: “l'entità della forza elettrostatica di repulsione o attrazione tra due cariche puntiformi è direttamente proporzionale al prodotto delle grandezze delle cariche e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza”.
La forza è lungo la linea retta che li unisce. Nei casi in cui le due cariche hanno lo stesso segno, la forza elettrostatica tra di esse è repulsiva; nei casi in cui hanno segni diversi, la forza tra loro è attrattiva.
CAMPO ELETTRICO
Il campo elettrico in unità di newton per coulomb o volt per metro si riferisce a un campo vettoriale che può essere definito ovunque, tranne che nella posizione delle cariche puntiformi (questo è il punto in cui diverge all'infinito). È definita come la forza elettrostatica in newton su una piccola carica di prova nel punto dovuto alla legge di Coulomb, divisa per l'intensità della carica in coulomb.
Le linee del campo elettrico sono importanti e vengono utilizzate per visualizzare il campo elettrico. Queste linee iniziano con una carica positiva e terminano con una carica negativa. Sono anche parallele alla direzione del campo elettrico in ciascun punto e la densità di queste linee di campo è una misura dell'intensità del campo elettrico in un dato punto.
