Animazioni di elettrostatica

Dieci animazioni sulle cariche ferme: il palloncino strofinato che si attacca al muro, le cariche che si spostano in un conduttore, la forza di Coulomb, il campo e le sue linee, il flusso attraverso una superficie chiusa, il potenziale e il lavoro, il condensatore, l’elettrone deviato fra due armature, la goccia d’olio che misura la carica elementare. Ognuna sta nella sua pagina: si apre, si muovono i cursori, e i numeri li calcola la scena.

Le cariche elettriche Il palloncino strofinato che si attacca al muro Strofinando un palloncino su un maglione gli elettroni passano dalla lana alla gomma. Il palloncino carico polarizza il muro e ci resta attaccato. L’induzione elettrostatica Induzione: una carica vicino a una sfera conduttrice Una carica positiva attira gli elettroni liberi di una sfera metallica sul lato vicino e lascia positivo quello lontano. Collegando la sfera a terra, resta carica. La forza elettrica La legge di Coulomb Due sfere cariche si attirano o si respingono con una forza che dipende dal prodotto delle cariche e cala con il quadrato della distanza. Il campo elettrico Il campo elettrico e la sovrapposizione Il campo di due cariche in un punto è la somma dei due campi: la carica di prova gira attorno e mostra i due vettori e la loro somma. Le linee di campo Le linee di campo di due cariche Le linee escono dalle cariche positive ed entrano nelle negative, tante quanta è la carica. Con due cariche uguali si respingono e lasciano un punto dove il campo è zero. Il flusso e il teorema di Gauss Il teorema di Gauss: il flusso attraverso una superficie chiusa Una sfera immaginaria si muove fra le cariche: il flusso del campo attraverso di essa dipende solo dalle cariche che ha dentro. Quelle fuori entrano ed escono. Il potenziale elettrico Potenziale, equipotenziali e lavoro La mappa colora il potenziale di due cariche; le bande sono le superfici equipotenziali. Una carica di prova va da A a B per due strade: il lavoro è lo stesso. Il condensatore Il condensatore piano Due armature parallele collegate a una pila si caricano con cariche opposte: la carica dipende dalla superficie, dalla distanza e dall’isolante fra le armature. Cariche in moto nel campo Un elettrone fra due armature: la parabola Un elettrone entra orizzontale fra due armature cariche: la forza costante lo devia su una parabola, come un sasso lanciato. Poi va dritto fino allo schermo. La carica elementare L’esperimento di Millikan: la goccia sospesa Una goccia d’olio carica fra due armature: regolando la tensione la si ferma a mezz’aria. Le tensioni che la fermano rivelano che la carica viene a multipli di e.