Dispense del corso di Elementi di Fisica della Materia - Skuola.net

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18 CAPITOLO 1. RICHIAMI • 4. Due lastre piane infinitamente estese e di spessore trascurabile con densità di cariche uguali ed opposte uniformi σ e −σ sono parallele. Si calcoli il campo elettrico tra le due lastre e nello spazio al di fuori di esse (suggerimento: si usi il risultato dell’esercizio precedente e si applichi il principio di sovrapposizione del campo elettrico). • 5. Due fili infinitamente lunghi di spessore trascurabile sono paralleli tra di loro a distanza d ed attraversati da una stessa corrente i. Calcolare il campo magnetico prodotto dai due fili lungo la retta equidistante i due fili nei casi in cui le correnti che li attraversano abbiano stesso verso ed opposto.
Capitolo 2 Dielettrici Scopo della lezione: studiare il comportamento di materiali in campo elettrico. Dalla fenomenologia, si passerà alla definizione del vettore P e alle sue relazioni con le densità di cariche di polarizzazione. Verranno introdotte le equazioni generali dell’ elettrostatica in mezzi materiali e si definirà il vettore D. Infine si analizzeranno le condizioni di raccordo dei campi alla superficie di separazione tra mezzi materiali e l’energia del campo elettrico in mezzi materiali. Si conclude con una descrizione microscopica della polarizzabilità elettronica. 2.1 Fenomenologia e costante dielettrica L’elettrostatica nel vuoto determina la configurazione del campo elettrico nel vuoto una volta nota la distribuzione di cariche, e anche di conduttori, ossia di quei materiali al cui interno è possibile un moto di cariche (ossia gli elettroni). Vogliamo adesso comprendere come si modificano tali campi allorché nello spazio sono presenti dei materiali isolanti, che da ora in poi chiameremo dielettrici. In essi il moto degli elettroni non è possibile, in quanto sono fortemente legati agli atomi di appartenenza. A tale scopo consideriamo un condensatore piano carico ed isolato, in modo tale che la carica Q0 sulle armature, uniforme con densità σ0 costante, rimanga fissa nel tempo. In tal caso si creerà tra le armature un campo elettrico E0 = σ0/ɛ0 e una differenza di potenziale (ddp) tra le armature V0 = E0d, dove d è la distanza tra di esse. Introduciamo una lastra di dielettrico di spessore d (occupando tutto lo spazio del condensatore), si trova sperimentalmente che la ddp tra di esse diminuisce: Vκ < V0. Quindi, essendo la carica costante sulle armature, da Q0 = C0V0 = CκVκ si ha Cκ > C0 e inoltre sarà Eκ < E0, dato che il campo elettrico è proporzionale alla ddp 19
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