Variare della carica in una una superficie attraverso la corrente
Domanda: Attraverso una superficie chiusa S fluisce una corrente negativa costante. Pertanto, la carica
elettrica contenuta nella regione di spazio racchiusa da S:
(A) è nulla
(B) aumenta nel tempo
(C) diminuisce nel tempo
(D) è costante non nulla
Risposta esatta: B.
Io so che se la corrente è costante e negativa e quindi ho : $ -I=-Q/t $
Il tempo è una grandezza che aumenta ed è sempre positiva, quindi se $ I $ deve rimanere costante allora $ Q!= 0 $ e inoltre Q non può essere costante. Detto ciò quindi vado ad escludere le risposte A e D.
Mi rimane da capire se la mia Q aumenta o diminuisce nel tempo. E qui mi sorge il dubbio:
Se considero la Q in modulo; allora ovviamente deve aumentare per mantenere lo stesso rapporto al tempo iniziale.
Ma essendoci quei meno, in quanto la corrente è negativa, in realtà più Q aumenta e più diventa piccola.
Quindi se ho ragionato correttamente, non sarebbe esatto rispondere che la carica Q diminuisce nel tempo? Dove sbaglio?
elettrica contenuta nella regione di spazio racchiusa da S:
(A) è nulla
(B) aumenta nel tempo
(C) diminuisce nel tempo
(D) è costante non nulla
Risposta esatta: B.
Io so che se la corrente è costante e negativa e quindi ho : $ -I=-Q/t $
Il tempo è una grandezza che aumenta ed è sempre positiva, quindi se $ I $ deve rimanere costante allora $ Q!= 0 $ e inoltre Q non può essere costante. Detto ciò quindi vado ad escludere le risposte A e D.
Mi rimane da capire se la mia Q aumenta o diminuisce nel tempo. E qui mi sorge il dubbio:
Se considero la Q in modulo; allora ovviamente deve aumentare per mantenere lo stesso rapporto al tempo iniziale.
Ma essendoci quei meno, in quanto la corrente è negativa, in realtà più Q aumenta e più diventa piccola.
Quindi se ho ragionato correttamente, non sarebbe esatto rispondere che la carica Q diminuisce nel tempo? Dove sbaglio?
Risposte
Supponi che la superficie chiusa sia una grande boccia di vetro contenente molte palline, ciascuna col segno +, che rappresentano cariche positive. Se c'è un'apertura da cui le palline fuoriescono, allora c'è una corrente di palline positiva, perché il flusso è concorde col verso di un versore normale alla superficie chiusa e orientato verso l'esterno. Questa sarebbe una corrente positiva.
Se invece delle altre palline entrano nella boccia, allora questa è una corrente negativa, perché contraria al versore di cui sopra. Ecco, questo è il caso. Dunque le palline entrano, per cui la carica totale cresce.
Se invece delle altre palline entrano nella boccia, allora questa è una corrente negativa, perché contraria al versore di cui sopra. Ecco, questo è il caso. Dunque le palline entrano, per cui la carica totale cresce.
Quindi una corrente che entra in una superficie è sempre negativa, mentre una corrente che esce da una superficie è sempre positiva giusto?
Se la corrente entra, entrano "altre palline", quindi la carica (palline) aumenta.
Se la corrente esce, escono palline, quindi la carica diminuisce.
è questa l'analogia?
Se la corrente entra, entrano "altre palline", quindi la carica (palline) aumenta.
Se la corrente esce, escono palline, quindi la carica diminuisce.
è questa l'analogia?
Sì, è circa così.
Il caso generale però è più complicato, vedo di illustrartelo.
In realtà le cariche possono essere di 2 tipi: + e -.
Il modello che ho descritto vale per cariche +, però capovolgendo tutti i ragionamenti vale anche se le cariche sono -. Mi spiego.
Dire che c'è una corrente positiva (uscente) significa che o escono cariche + oppure entrano cariche -. Viceversa dire che c'è una corrente negativa significa che o entrano cariche + o escono cariche -.
Supponiamo che nel contenitore ci siano sia cariche + che cariche -.
Se escono cariche -, la carica - complessiva nel contenitore diminuisce, però se non si specifica il segno delle cariche il fatto che la carica - diminuisca si può genericamente dire che "la carica aumenta", cioè diventa più positiva.
Come vedi il risultato è uguale a quello del fenomeno che avevo semplicisticamente descritto effettuato con cariche +, e la risposta è sempre la stessa: una corrente negativa fa aumentare la carica nel contenitore.
Dunque per semplicità conviene ragionare come se le cariche fossero positive, se non viene specificato il segno delle cariche.
Spero di non aver fatto troppa confusione.
Il caso generale però è più complicato, vedo di illustrartelo.
In realtà le cariche possono essere di 2 tipi: + e -.
Il modello che ho descritto vale per cariche +, però capovolgendo tutti i ragionamenti vale anche se le cariche sono -. Mi spiego.
Dire che c'è una corrente positiva (uscente) significa che o escono cariche + oppure entrano cariche -. Viceversa dire che c'è una corrente negativa significa che o entrano cariche + o escono cariche -.
Supponiamo che nel contenitore ci siano sia cariche + che cariche -.
Se escono cariche -, la carica - complessiva nel contenitore diminuisce, però se non si specifica il segno delle cariche il fatto che la carica - diminuisca si può genericamente dire che "la carica aumenta", cioè diventa più positiva.
Come vedi il risultato è uguale a quello del fenomeno che avevo semplicisticamente descritto effettuato con cariche +, e la risposta è sempre la stessa: una corrente negativa fa aumentare la carica nel contenitore.
Dunque per semplicità conviene ragionare come se le cariche fossero positive, se non viene specificato il segno delle cariche.
Spero di non aver fatto troppa confusione.
Tutto chiaro, grazie mille! 
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