Sezione 16

Elettricità di base

q = n e

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Legge di Coulomb

F = k_{e} \frac{∣ q _{1} q _{2} ∣}{r ^{2}}

con

k_{e} = \frac{1}{4 π ε _{0}}

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Campo elettrico

E = \frac{F}{q}

Per una carica puntiforme

E = k_{e} \frac{∣ Q ∣}{r ^{2}}

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Forza elettrica

F = q E

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Potenziale elettrico

V = \frac{U}{q}

Per una carica puntiforme

V = k_{e} \frac{Q}{r}

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Energia potenziale elettrica

U = q V

Per due cariche puntiformi

U = k_{e} \frac{q _{1} q _{2}}{r}

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Differenza di potenziale e campo uniforme

Δ V = - \int_{A}^{B} E \cdot d l

In un campo uniforme parallelo allo spostamento

∣Δ V ∣ = E d

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Corrente elettrica

I = \frac{Δ Q}{Δ t}

Istantanea

I = \frac{d Q}{d t}

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Legge di Ohm

V = I R

elemento ohmico nel regime considerato.

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Resistenza di un conduttore uniforme

R = ρ \frac{L}{A}

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Dipendenza della resistenza dalla temperatura

R = R_{0} [1 + α (T - T_{0})]

approssimazione lineare nell'intervallo di temperatura considerato.

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Potenza elettrica

P = V I

Usando la legge di Ohm

P = I^{2} R = \frac{V ^{2}}{R}

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Energia elettrica

Per potenza costante

E = P t = V I t

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Resistenze in serie

R_{eq} = i \sum R_{i}

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Resistenze in parallelo

\frac{1}{R _{eq}} = i \sum \frac{1}{R _{i}}

Per due resistenze

R_{eq} = \frac{R _{1} R _{2}}{R _{1} + R _{2}}

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Prima legge di Kirchhoff

\sum I_{entra} = \sum I_{sale}

In modo equivalente

\sum I = 0

in un nodo usando segni algebrici.

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Seconda legge di Kirchhoff

\sum Δ V = 0

percorrendo una maglia chiusa.

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Capacità — concetto di base

C = \frac{Q}{V}

incluso come concetto di Fisica Generale; l'analisi dettagliata dei circuiti capacitivi può essere spostata alla Fisica Elettronica.

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Condensatore a facce piane parallele

C = ε_{0} \frac{A}{d}

Con dielettrico

C = κ ε_{0} \frac{A}{d}

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Energia immagazzinata in un condensatore

U_{C} = \frac{1}{2} C V^{2} = \frac{Q ^{2}}{2 C} = \frac{1}{2} Q V

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