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Lezione di elettrostatica e polarizzazione

con un raffreddore a palla benvenuti sul canale youtube la fisica che ci piace dove imparare fisica e matematica è un gioco da ragazzi Allora, attenzione, la spiegazione di oggi è molto carina, ma molto importante, perché in realtà parliamo di due fenomeni che riguardano l'elettrostatica, quindi i corpi elettrizzati, come elettrizzare un oggetto. L'abbiamo visto, abbiamo visto che si può elettrizzare tramite... contatto i conduttori e tramite strofini o isolanti. Abbiamo visto anche che un oggetto può essere, lo vedete dalla lagna, elettropositivo, neutro o elettronegativo. Scopriremo oggi che è possibile elettrizzare gli oggetti anche tramite altri due metodi che sono l'induzione e la polarizzazione, ma io ve li spiegherò in una maniera super fantastica, meravigliosa, pazzesca, perché parleremo di discoteca. E poi vedrete perché. Allora intanto piccola premessa velocissima. Che vuol dire oggetto neutro? Oggetto neutro vuol dire oggetto che ha tanta carica positiva e tanta carica negativa, quindi un equilibrio. cariche positive e negative che vuol dire oggetto e da qui qua guarda oggetto neutro infatti oggetto neutro infatti guarda io ho messo giusto per giocare quattro cariche positive e 4 cariche negative ok guarda invece che succede nell'elettronegativo le cariche negative sono Le cariche positive sono sempre 4, ma quelle negative sono più di 4. Infatti un oggetto è elettronegativo se ha un eccesso di carica negativa. Andiamo su. Un oggetto è... elettropositivo se ha un difetto di carica negativa, infatti ti invito a guardare questo oggetto che ha sempre 4 cariche positive sono sempre le solite 4 ma invece di avere 4 cariche negative 8 carica negativa, 2. Quindi ha un difetto di carica negativa. Perfetto. L'oggetto può essere elettrizzato in questi due casi. Molto bene. Allora, che vuol dire elettrizzare un oggetto per induzione? Prima di parlarvi dell'elettrizzazione per induzione, io vi devo far capire l'induzione. Allora, l'induzione è una redistribuzione della carica all'interno di un conduttore. Questa è la definizione di induzione. Voi sapete che in un... conduttore la carica è libera di muoversi può andare dove vuole perché un conduttore no ma quando la carica si muove all'interno di un conduttore quando vicino quel conduttore metti un oggetto elettrizzato quindi se io avvicino un oggetto elettrizzato ad un conduttore neutro nel conduttore la carica si redistribuirà senti sta cosa senti che sto fatto discoteca discoteca allora, stanno in discoteca tutti ragazzi e ragazze va bene? tutti mescolati, tutti a ballare, tutti single tutti single quindi questi ragazzi e ragazze ballano in discoteca si muovono naturalmente si muovono, sono mescolati ad un certo punto alla porta della discoteca alla porta si affacciano cinque bonazze aspetta si affacciano, non entrano attenti si affacciano cinque bonazze che succede succede che i ragazzi naturalmente essendo tutti single non solo si girano a guardare ma a un certo punto di susa andiamo a vedere meglio si avvicinano quindi in realtà si spostano materialmente da ovunque sta si spostano e si avvicinano nei pressi c'è questa parola nei pressi si avvicinano alla porta a vedere meglio ste ragazze Le ballerine della discoteca, le ragazze che stanno in discoteca a ballare, quelle sono le bonazze e qua stanno le ragazze. Le ragazze rimangono tutte più o meno come stavano, no? Le bonazze se ne vanno perché dicono sta discoteca fa schifo, non ci piace, ce ne andiamo. E quindi quelle bonazze che si erano affacciate, non erano entrate, se ne vanno via. Andando via i ragazzi non ha più senso che stiano qua. fanno, si rimescolano di nuovo, le ragazze ricominciano a ballare, attenti, questa è l'induzione, rifaccio tutto con le cariche, ascoltami, discoteca, conduttore, cariche positive e negative, mescolate, avvicini a questo conduttore neutro, perché non avevo detto che in discoteca ci sono 50 ragazze e 50 ragazze, quindi il conduttore neutro, avvicini. a questo conduttore neutro, per esempio, un oggetto elettronegativo che fanno dentro l'oggetto le cariche? siccome un conduttore sono liberi di muoversi le cariche positive naturalmente si avvicinano tutte a questo oggetto elettronegativo che si è affacciato, non ha toccato il conduttore, attenzione quindi le cariche positive si... Le cariche negative si allontanano. Quindi, in realtà, dentro il conduttore, quello che avviene è che hai, da una parte, una distribuzione di carica positiva, dall'altra, una distribuzione di carica negativa. Cioè, l'oggetto elettrizzato che tu hai avvicinato ha, attenti, indotto, ecco la parola induzione, un movimento di carica. Hai capito? Ci siamo? La carica si è deriva. Però, neutro era e neutro è. Perché naturalmente, chiaro che queste cariche, che cosa hanno fatto? Si sono solo mosse, ma non sono andate via. Cioè non c'è qualche ragazzo o ragazza che è andata via dalla discoteca in modo da fare sì che quel 50 e 50 cambiasse. Però, però, osserva, vieni qua. Allora, se io, vedete che qui c'è questa distribuzione di carica positiva e negativa. Se io tocco col dito questa carica negativa, io sono un conduttore. Che fa quella carica negativa? Che fa? Conduttore, conduttore, conduttore. La Terra è un conduttore. Che fa quella carica negativa? Fluisce. Se ne va. Fluisce attraverso me e se ne va a Terra. Fluisce verso di me e se ne va a Terra. Ed è il caso C. E quindi una volta che tolgo il dito, com'è l'oggetto? Elettropositivo. Ho elettrizzato l'oggetto. Prima ho indotto la carica e poi toccando ho fatto fluire un po'di carica negativa a terra e in conseguenza ho elettrizzato l'oggetto. Questa è l'elettrizzazione. per induzione, ma in generale questo è il fenomeno dell'induzione. Abbiamo fatto l'esempio della discoteca, quindi cosa succede realmente in un conduttore? Allora guardate, situazione A, conduttore neutro, infatti ti faccio contare, 1, 2, 3, 4 e 5, 5, 1, 2, 3, 4, 5 cariche positive e 5 cariche negative. Conduttore neutro. Situazione B. Tu avvicini al conduttore neutro un oggetto elettronegativo che fa la carica nel conduttore, si redistribuisce. Noi sappiamo bene che in questo caso è quella negativa che si allontana, non è quella positiva che si avvicina, ma chi se ne frega. La carica si redistribuisce. Quindi hai la carica redistribuita. Poi che fai? tocchi tocchi oppure si dice direbbero gli elettricisti fai la messa a terra prendi un filo conduttore lo colleghi al terreno le cariche negative che sono dentro il conduttore fluiscono a terra non tutte naturalmente nel corpo complessivamente ci saranno meno cariche negative l'oggetto si elettrizza ci siete? va bene? però vi faccio notare una cosa se parte Se fai questo esperimento, se fai questo esperimento, tu ti accorgi di una cosa, ti accorgi che, guarda la situazione B, guarda la situazione B, se tu hai per esempio questo oggetto, invece che poggiato su un piedistallo, ce l'hai appeso a un filo quella sfera, tu avvicini la bacchetta alla sfera, la sfera, si induce la carica nella sfera, secondo voi la sfera rimane ferma? No. Che fa? Va verso la bacchetta, viene attirata. Però scusatemi, questa sfera in questo momento, situazione B, è neutra o è carica? È neutra. E come mai si muove? E questa è la cosa meravigliosa. Attenti che questo ve lo chiedono alle interrogazioni, questo lo chiedono, questo è un trabocchetto. Perché in questo momento la sfera è neutra, ma guarda caso viene attirata. E non avevamo detto che gli oggetti carichi opposti si attivano. e come mai questa è neutra e dinattirata? perché guarda la distanza delle cariche positive è minore rispetto alla distanza delle cariche negative dalla bacchetta quindi per la forza di Coulomb forza di Coulomb minore la distanza, maggiore la forza guarda quanto è bella questa cosa riguarda la lezione della forza di Coulomb ding! qui sopra per la forza Questa forza, la forza di attrazione, è maggiore rispetto a questa forza, la forza di repulsione. Quindi complessivamente la sfera viene attratta. Poi tu tocchi la sfera, fai scaricare le cariche e la carichi. È chiara sta cosa? Metterò tre anni a montare questo corso qua, non fa niente. Sì, tre anni. Tra tre anni lo pubblico. Polarizzazione riguarda gli isolanti. Definizione di polarizzazione. La polarizzazione è una orientazione della carica all'interno dell'isolante facciamo un esempio con la discoteca quindi rifacciamo ragazze e ragazzi rivediamo di nuovo questo esempio qua per la parcondicio invece di far avvicinare le bonazze, adesso facciamo avvicinare i bonazzi. E cioè, insomma, un po'di parcondicio, così facciamo una cosa. Discoteca. Questa volta nella discoteca i ragazzi e ragazze sono fidanzati, sono tutte coppie. Attenti a questa differenza. Sono tutte coppie. Quindi non stanno lì a muoversi, non sono liberi di muoversi, se no si diventa uno schiaffo in testa, si sta a lottare. Non sono liberi di muoversi. Quindi ogni ragazzo balla con la propria ragazza. Non vado all'isolante, parliamo di questa discoteca. Si affacciano dei bonazzi. Che succede? A quel punto tutte le ragazze che sono in discoteca si girano e cercano in tutti i modi di orientarsi verso la direzione, come se si mettessero tutte parallele le coppie. Perché vogliono guardare, se uno sta girato o sta il ragazzo davanti non vede, quindi le ragazze si girano, di conseguenza siccome sono coppie... automaticamente il ragazzo passa dietro quindi c'è questa orientazione no di queste coppie all'interno della discoteca le ragazze vogliono guardare questi ragazzi di nuovo succede che sti ragazzi sono gli artisti bonazzi si sanno gli altri cioè questa di cose che oggi se ne vanno e quindi le coppie ritorno a ballare ritorno nelle posizioni di prima caotiche andiamo via adesso adesso parliamo naturalmente dell'oggetto quindi non c'è più la discoteca ma siamo di fronte ad un oggetto. Come sono organizzate le cariche all'interno dell'isolante? Si dice che sono organizzate come dipolo, cioè come se ogni carica negativa fosse legata a quella positiva. Ecco perché l'esempio delle coppie fidanzate è chiaro. Nel momento in cui tu avvicini un oggetto elettropositivo, quella orientazione caotica delle coppie, vedi che gli angoli erano tutti caotici. diventa una vera e propria orientazione ordinata quindi tutte le cariche si orientano in modo che la distanza tra l'oggetto elettropositivo e le cariche negative sia minore della distanza tra l'oggetto positivo e le cariche positive voi prendete una sola coppia di queste prendiamo questa per esempio lo vedi che questo meno è più vicino rispetto a questo rispetto al più, se tu questo oggetto lo appendi, questo è neutro, questo è un isolante, avvicini un oggetto elettrizzato, la carica si polarizza, questo oggetto appeso rimane fermo o si muove? Si muove. Viene attratto o viene respinto? Attratto. è praticamente la stessa situazione di prima perché? guarda una fila di dipoli la distanza delle cariche negative da qui è minore rispetto alla distanza delle cariche positive da qui qui, quindi la forza di Coulomb attrattiva vince sulla forza di Coulomb repulsiva, fidatevi questa cosa che sto dicendo è super importante e i professori la chiedono alle interrogazioni, perché? Perché vuol dire che hai capito la forza di Coulomb, hai capito che la forza La trazione e repulsione può avvenire anche quando un oggetto è neutro, ma è polarizzato o indotto, a seconda che sia un isolante o un conduttore. Questa è una cosa super importante. Attenti perché la polarizzazione è molto utilizzata in tecnologia, cioè l'orientazione di dipoli elettrici, di dipoli magnetici, questo discorso qua è strautilizzato. nella tecnologia. Allora chiedo a chiusura di questo video di commentare il video cercando in rete o almeno un esempio di polarizzazione applicata alla tecnologia e spiegatelo in 4 o 5 righe, vi do qualche suggerimento. Avrete sentito parlare delle lenti polarizzate? Avrete mai sentito parlare? Forse voi no però... un tipo di televisore che si vendeva tantissimo prima ora meno il liquid crystals display anche detto lcd beh queste sono due strade su cui trovare il fenomeno della polarizzazione applicato alla tecnologia trovate le altre e commentate sotto bene ciao ragazzi statevi bene e andate in discoteca Musica