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Elettrostatica in presenza di dielettrici 1) Differenza tra conduttori e dielettrici : Gli atomi dei conduttori hanno ciascuno 1 o 2 elettroni liberi di allontanarsi già a temperatura ambiente, questo dà luogo ad un elevato numero di portatori, mentre nei dielettrici gli elettroni sono fortemente legati ai rispettivi nuclei.
2) Costante dielettrica relativa ed assoluta : Essa intende descrivere il fenomeno secondo il quale la capacità di un condensatore aumenta se viene frapposto un dielettrico .La costante dielettrica relativa er è tale che ere0 = e , è caratteristica del mezzo, nel vuoto e = e0 quindi er = 1.
3) Polarizzazione per deformazione : La polarizzazione per deformazione o polarizzazione atomica è in pratica dovuta allo sbilanciamento della atomo, pertanto in presenza di un campo elettrico, che ricordo va dalla carica positiva alla carica negativa, vede la nuvola elettronica deformarsi e spingersi verso le cariche positive sorgenti del campo mentre il nucleo positivo ne è respinto.
4) Polarizzabilità elettronica : È il coefficiente di proporzionalità aD tra il campo locale EL ed il momento di dipolo indotto nel dielettrico .
5) Campo locale e campo macroscopico : Il campo locale è il campo dovuto alle cariche esterne ed a tutti i dipoli costituiti dalle molecole adiacenti, il campo macroscopico invece include anche il campo generato dalla molecola in esame. Per sostanze a bassa densità come i gas i due campi coincidono.
6) Polarizzazione per orientamento : Si ha polarizzazione per orientamento se il materiale è costituito da molecole con momento di dipolo non nullo, queste in assenza di campo elettrico hanno momento risultante nullo, mentre in presenza di un campo esterno tendono ad orientare i momenti di dipolo in maniera concorde, l´esito è pertanto un indebolimento del campo. Il campo locale risulta essere proporzionale non al momento di dipolo ma al suo valor medio
7) Vettore polarizzazione elettrica P : Il vettore P rappresenta il momento di dipolo ad unità di volume .
8) Relazione tra le densità di carica di polarizzazione ed il vettore polarizzazione elettrica :
9) Suscettività elettrica c : c = er -1 è un fattore di proporzionalità tra il campo elettrico ed il vettore polarizzazione .
10) Vettore spostamento elettrico ed equazioni fondamentali elettrostatica in presenza di dielettrici :
Le equazioni della elettrostatica divengono e .
11) Dielettrico perfetto : Gli elementi del tensore di polarizzazione sono costanti.
12) Dielettrico isotropo : Le sue caratteristiche sono indipendenti dalla posizione..
13) Vettore spostamento elettrico in un dielettrico perfetto ed isotropo : Si ha .
14) Teorema di Gauss per D : Il flusso di D attraverso una superficie chiusa qualunque S è pari alla somma delle cariche presenti all´interno della superficie
15) Teorema di Coulomb per D :
16) Legge di rifrazione delle linee di forza del campo elettrico : dove q1 e q2 sono gli angoli formati dal campo elettrico con la normale alla superficie di separazione.
17) Rigidità dielettrica : È la massima tensione che può essere applicata ad un condensatore senza che si perfori il dielettrico.
18) Densità di energia del campo elettrostatico in presenza di dielettrici :
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