Extras din curs
Campul electric
Orice sarcina punctiforma (cel mai simplu
exemplu de corp incarcat electric) genereaza in
jurul ei un camp electric care se manifesta prin
actiunea sa asupra altor sarcini electrice (actiune
masurata conform legii lui Coulomb). Campul
electric al unei sarcini punctiforme este radial,
liniile de camp fiind concurente in punctul unde se afla sarcina (fig 1). In schimb o
distributie oarecare de sarcini produce un camp
care este rezultatul suprapunerii campurilor
individuale ale sarcinilor ce compun distributia.
Astfel in general E = E1+ E2+ E3+…. Campul
generat de doua sarcini puntiforme arata ca in
Figura 2a pentru sarcini de acelasi semn si ca in
Figura 2b pentru sarcini de semn contrar.
Un caz foarte des intalnit in practica este cel
al campului electric uniform. Acesta este campul
electric generat de o distridutie de sarcina plana
(de exemplu sarcinile cu care este incarcat un
condensator plan genereaza intre armaturile
acestuia un camp electric uniform).
In Figura 3 se poate vedea cum prin compunerea campurilor radiale generate
de sarcinile punctiforme de pe suprafata armaturilor rezulta un camp electric
uniform, adica un camp in care liniile de camp sunt paralele, intensitatea campului
fiind aceeasi in orice punct. Acest tip de camp este important in aplicatiile de
biologie celulara deoarece, de regula, dimensiunea spatiului ocupat de camp este
mult mai mare decat dimensiunea unei celule astfel incat in zona ocupata de celula
putem considera campul electric aproximativ
uniform.
E2
E
E1 + _
Fig.1
Fig.2
a
b
Fig. 3
2. Dielectrici si conductori
Structura primara a substantei (la nivelul atomilor si moleculelor) se reduce la
o combinatie de distributii de sarcina. Situatia cea mai simpla este intalnita in cazul
atomilor unde nucleul pozitiv este inconjurat de un nor electronic negativ. In
ansamblul sau atomul este neutru din punct de vedere electric, dar distributia de
sarcina interactioneaza in mod specific cu un camp electric extern producand efecte
specifice. In functie de structura interna a elementelor constitutive (atomi sau
molecule) subtantele reactioneaza in mod diferit in prezenta campului electric extern.
Tendinta acestuia este de a deplasa particulele purtatoare de sarcina. In functie de
raspunsul particulelor constitutive la aceasta actiune a campului electric putem
delimita doua categorii limita (ideale) de materiale: conductorii si dielectricii
(izolatorii).
In unele substante exista purtatori de sarcina cu libertate de miscare (de ex.:
electronii in metale, ionii in solutii) astfel incat campul electric extern induce o
deplasare dirijata de sarcina, fenomen cunoscut sub denumirea de conductie electrica
iar materialele respective sub denumirea generica de conductori electrici.
Un calcul simplu permite determinarea cantitatii de sarcina ce trece prin
unitatea de suprafata a sectiunii unui conductor in unitatea de timp (fig. 4). Aceasta
valoare o denumim densitate de curent electric. Sarcina electrica ce traverseaza
sectiunea S a conductorului in intervalul de timp Dt este:
DQ=N*q1
N este numarul de purtatori de sarcina din volumul S*v1*Dt si poate fi usor calculat
folosind densitatea de purtatori de
sarcina in conductor n=N/(S*v1*Dt).
Densitatea de curent (j) se obtine
raportand DQ la marimea sectiunii si
la cea a intervalului de timp:
j=DQ/(S*Dt)=n*q1*v1.
Tinand cont de faptul ca viteza medie
de deplasare a purtatorilor de sarcina
este proportionala cu intensitatea campului electric extern (v1=k*E) se obtine:
j=(k *n*q1)*E
Afirmatia din paragraful anterior nu este valabila pentru toate materialele
conductoare ci numai pentru cea mai cunoscuta categorie a lor (cum ar fi metalele sau
solutiile). In plus proportionalitatea respectiva nu este extinsa la tot domeniul de
valori posibile ale campului electric.
Notand produsul k*n*q1 cu s se otine binecunoscuta lege a lui Ohm:
j=s*E
Parametrul s se numeste conductivitatea electrica a conductorului (inversul
mai cunoscutei rezitivitati electrice). Ea depinde numai de proprietati specifice
materialului (densitate de purtatori, sarcina purtatorilor si mobilitatea acestora).
Pentru substantele omogene aceste marimi sunt constante astfel incat conductia se
produce la fel in tot volumul materialului.
Preview document
Conținut arhivă zip
- Biofizica si Biotehnologie Celulara.pdf
Alții au mai descărcat și
Litiaza renala loveste mult mai frecvent in perioadele de bunastare ale istoriei. Barbatii sunt mai frecvent afectati decat femeile. Dieta are un...
OBIECTIVE: Rolul testării de rutină al nivelului fosfatemiei în U.P.U. Recomandările curente privind tratamentul 1. INTRODUCERE...
Antigenele si structura aparatului imun IMUNITATEA =ansamblu fenomenelor prin care organismul recunoste si neutralizeaza structuri agresoar sau...
Incubaţie: 12-36 ore, cu limite între 4-48 ore. Debut: Brusc sau brutal cu stare de rău general, astenie, cefalee, ameţeli, greaţă, vărsături,...
Hormonii -sunt structuri biochimice secretate de glandele endocrine care prin intermediul curentului sanguin transferă informaţia unei celule...
RCR reprezintă un sistem standardizat de manevre, tehnici şi droguri, care se aplică în cazul stopului cardio – circulator şi/sau respirator şi...
LINII ŞI FLUIDE INTRAVENOASE Jim Holliman, M.D., F.A.C.E.P. Profesor Asociat de Chirurgie şi Medicină de Urgenţă Director al Centrului...
Planuri şi axe de orientare în anatomie Anatomia - studiul formei şi structurii corpului uman Osteologia - studiul oaselor Oasele - piese dure,...
Te-ar putea interesa și
Introducere Mondializarea reprezinta o retea de interdependente dezvoltata între statele lumii, o sinteza a transformarilor radicale cu care s-a...
Capitolul 1 Globalizarea economică 1.1. Aspecte generale privind fenomenul de globalizare Internaţionalizarea producţiei este considerată inima...
INTRODUCERE Biotehnologiile moderne constituie o achiziţie cu valoare fundamentală şi aplicativă a ştiinţei contemporane. Odată cu dezvoltarea...
I.Evolutie istorica “LASER” reprezinta acronimul pentru “Light Amplification by Stimulated Emision of Radiation”. Conceptul de “emisie...