Come esplorare il modello:
- Geometria: Usa i selettori per allargare le armature o allontanarle. Nota come cambia lo spazio per le cariche. Nel disegno la distanza tra le armature è ingrandita rispetto alla loro larghezza, per rendere visibile lo spazio interno.
- Dielettrico: Inserisci Carta o Vetro tra le piastre. Osserva l'effetto "moltiplicatore" sulla carica e confrontalo con il valore del campo E.
- Campo Elettrico: Le frecce indicano direzione e verso del campo tra le due armature: sono tanto più fitte quanto più il campo è intenso.
1. La Capacità (Il serbatoio)
C = ε₀ · εᵣ · (Area / Distanza)
Più grandi sono le piastre o più vicine sono, maggiore è la capacità.
2. La Carica (Le palline)
Q = C · ΔV
A parità di batteria (ΔV), se aumenti C, il condensatore "risucchia" più carica (Q).
3. Il Campo Elettrico
E = ΔV / d
Nel condensatore piano ideale il campo aumenta con la differenza di potenziale e diminuisce aumentando la distanza tra le armature.
E = Q / (ε₀ · εᵣ · Area)
La stessa relazione può essere espressa in funzione della carica sulle armature, dell'area e della permittività del materiale interposto.
4. Perché il dielettrico non cambia il campo?
A parità di batteria, inserendo un dielettrico la carica sulle armature aumenta di εᵣ volte. Il materiale però si polarizza: sulle sue facce compaiono cariche di segno opposto a quelle delle armature vicine, che ne compensano una parte: la carica netta che genera il campo resta quella del condensatore vuoto. Il campo tra le armature resta quindi E = ΔV / d, e il numero di frecce non cambia.
Risolvi questi enigmi visivi:
- Aumenta la Tensione a 24 V. Cosa succede alla densità delle palline e alle frecce del Campo Elettrico?
- Se raddoppi la distanza tra le armature, cosa devi fare all'Area per mantenere esattamente lo stesso numero di cariche (Q)?
- Quale materiale dielettrico immagazzina più cariche a parità di dimensioni?