generatori elettrostatici

Messaggioda enr87 » 17/05/2011, 11:47

è noto che un campo elettrostatico è generato da cariche ferme. non so se la mia immaginazione sbaglia, ma io penso il generatore elettrostatico come un condensatore sempre carico (naturalmente si deve tenere conto del campo non conservativo tra i piatti perchè resti valido l'accostamento).
a questo punto non so se sia un argomento troppo impegnativo, ma come è possibile che il campo generato nel circuito sia elettrostatico, se a spostarsi sono proprio le cariche presenti sui piatti?
analogamente, sono noti a tutti gli effetti elettrodinamici di un campo magnetico costante su una spira rettangolare immersa nel campo (e perpendicolare ad esso) con un lato mobile: si genera una forza elettromotrice, nel lato del circuito che si muove. nel resto del circuito, se ho capito bene, il campo è puramente elettrostatico: come è possibile, dal momento che non c'è un accumulo di cariche ferme che generino il campo?
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Re: generatori elettrostatici

Messaggioda Davvi » 17/05/2011, 16:53

enr87 ha scritto:è noto che un campo elettrostatico è generato da cariche ferme. non so se la mia immaginazione sbaglia, ma io penso il generatore elettrostatico come un condensatore sempre carico

Non è proprio così ma possiamo pensarlo, se la corrente che scarica il condensatore è molto piccola, la ddp ai capi dei piatti si può con buona approssimazione considerare costante

enr87 ha scritto:(naturalmente si deve tenere conto del campo non conservativo tra i piatti perchè resti valido l'accostamento).

In un condensatore carico, tra i piatti, il campo elettrico è conservativo... perché dici che non lo è?

enr87 ha scritto:a questo punto non so se sia un argomento troppo impegnativo, ma come è possibile che il campo generato nel circuito sia elettrostatico, se a spostarsi sono proprio le cariche presenti sui piatti?

Innanzitutto abbiamo fatto l'ipotesi iniziale che la ddp tra i piatti resti costante, per poterlo considerare alla stregua di un generatore. Di solito invece c'è una batteria o altro che mantiene costante la ddp ai capi del circuito. E' ovvio che le cariche che si spostano lungo il conduttore genereranno un campo magnetico costante, ma questo non influisce sul campo elettrostatico generato dalla ddp in quanto costante.

enr87 ha scritto:analogamente, sono noti a tutti gli effetti elettrodinamici di un campo magnetico costante su una spira rettangolare immersa nel campo (e perpendicolare ad esso) con un lato mobile: si genera una forza elettromotrice, nel lato del circuito che si muove. nel resto del circuito, se ho capito bene, il campo è puramente elettrostatico: come è possibile, dal momento che non c'è un accumulo di cariche ferme che generino il campo?

Non so se ho capito cosa vuoi dire, comunque il lato della spira che si muove genera ai suoi capi una fem che, lungo il conduttore, crea un campo elettrico che fa spostare gli elettroni di conduzione
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Messaggioda sonoqui_ » 17/05/2011, 18:04

Nel caso della spira con lato mobile, immersa in un campo magnetico costante, almeno approssimativamente costante, interviene sulla cariche elettriche la forza di Lorentz che spinge le cariche lungo il lato mobile nella data direzione. La circuitazione del campo elettrico nel circuito è circa nulla se si assume che il campo magnetico sia approssimativamente costante, cosa che non può valere esattamente a causa della corrente che scorre nei rami.
La differenza di potenziale in questo caso quindi non è da ricercare in una distribuzione di cariche ferme nello spazio ma nella approssimazione fatta sul campo magnetico e quindi sulla circuitazione del campo elettrico.

Per quanto riguarda il condensatore carico ci deve essere una approssimazione simile, cioè se la carica varia nel tempo evidentemente tra le aramature del condensatore non è presente un campo elettrico esattamente conservativo, ma il condesatore reale deve essere pensato come un componente inserito in un circuito con campo elettrico e magnetico dati dalla soluzione delle equazioni necessarie, che potrebbe non essere schematizzabile semplicemente con un condensatore ideale dotato solo di capacità, in funzione della frequenza con cui varia la carica del condensatore.
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Messaggioda enr87 » 17/05/2011, 18:46

vi ringrazio entrambi, non è che ci abbia capito molto però. premetto che le mie domande riguardano un corso di fisica 2, per cui mi scuso in partenza se alcune schematizzazioni non rispecchiano molto la realtà.

il generatore elettrostatico ha un campo elettromotore non conservativo al suo interno, che serve per mantenere costante la ddp appunto. l'ho approssimato con un condensatore a carica costante, nel senso che la carica è mantenuta costante da un campo n.c., altrimenti i piatti si scaricherebbero dopo un tempo t a causa del flusso degli elettroni da un piatto all'altro, attraverso il filo che li collega.

per riparafrasare la domanda sulla spira nel CM, potrei anche chiedervi come si dimostra la validità della legge alle maglie di kirchoff, perchè a me hanno detto che deriva dalla conservatività del CE, per cui la circuitazione è nulla. fatto sta che in casi come questo, o con un induttore nel circuito, il CE non è conservativo, e quindi non ci vedo molto senso
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Messaggioda Davvi » 17/05/2011, 20:12

La legge delle maglie discende dal fatto che nella circuitazione vengono considerati i punti sul filo conduttore esterni ai vari componenti: cioè, anche se all'interno ad esempio di un generatore di fem avvengono processi che non sono conservativi, ai suoi capi esiste una ddp che nel circuito puoi trattare appunto come tale e facendone la circuitazione.
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Messaggioda enr87 » 17/05/2011, 22:54

ok, qui più o meno ci sono. credo sia utile continuare sul topic di dissonance la discussione, perchè la domanda è la stessa
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