Carica elettrica di un elettrone

[Simo00]

buongiorno
il prossimo anno frequenterò l'itis , ma non ho ancora deciso fra informatica,elettronica e meccanica.
Mi sono messo a studiare qualcosa su suggerimento di amici per farmi un'idea, Ho così iniziato con elettronica
che mi sembra quella più bella.
Vorrei farvi un paio di domande sulla carica elettrica.
A scuola quando si è in 27 in classe non è facile accontentare tutti
Ho letto la parte sull'atomo , sulla sua composizione , la differenza tra elettrone e protone.
Il cambio orbita che fanno gli elettroni quando sollecitati da altri atomi in difetto di elettroni.

ora chiedo , riportando qui i miei appunti che avevo trascritto su notepad:

Quando l'atomo è in condizione di equilibrio elettrico ( stesso numero di protoni e neutroni senza forze agenti esterne) e quindi quando non c'è alcuna migrazione degli elettroni verso nuovi atomi:
1) l'elettrone possiede già una carica elettrica o questa si manifesta solo quando salta su un'altra orbita ?

altre domande:
2) è vero che le orbite hanno energia che scambiano con gli elettroni ?
3) Gli elettroni hanno due stati , lo stato fondamentale e quello eccitato ?
4) La carica elettrica nasce da una carica statica che per natura è presente già nella materia ?
5) la differenza tra carica negativa e positiva :
Se siamo in presenza di due atomi , uno in eccesso di elettroni , l'altro in diffetto, quello che
dovrà cedere elettroni diventerà la carica negativa, al contrario diventerà positiva, è vero ?

[RLC]

1) possiede già una carica elettrica
2) non è proprio un'energia scambiata, piuttosto si può dire che gli elettroni possiedono una certa energia se sono in un certa orbita
3) Hanno un numero finito di diversi stati, non sono solo 2 (forse nel programma delle scuole medie se ne vedranno due)
4) Si
5) Un atomo che ha stesso numero di protoni e di elettroni, ha carica complessiva neutra. Se ha più elettroni dei protoni è caricato negativamente, se ha meno elettroni dei protoni è caricato positivamente.

PS: La chimica, a parere mio, è una materia un po' strana, all'inizio alcune cose che non si capiscono le si prendono per buone, per capirle ci vuole una trattazione molto più complessa.
Buona scelta

[Piercarlo]

Rispondere bene alle tue domande non è semplice, anche perché ho il sospetto che ci sia un po' di confusione tra le proprietà elettriche degli atomi (che sono le stesse per tutti gli atomi e tendono sempre a raggiungere e conservare la neutralità di carica ogni volta che è possibile) e le proprietà elettrochimiche degli stessi (che invece variano a seconda delle interazioni tra atomi di diversa specie e ne regolano le combinazioni che possono formare). Nel secondo caso l'insieme degli atomi che interagiscono non tendono più solo alla loro neutralità elettrica individuale ma anche a minimizzare la forza e l'energia dei campi elettrici che producono intorno a loro.

Per ora non posso aggiungere altro senza rischiare di crearti confusione. Aspettiamo l'intervento di altri più ferrati in materia.

[rugweri]

Uscirai dall'ITIS e quelle domande le avrai ancora, perché più studi la fisica più ti rendi conto che alcune di esse non sono banali

1) l'elettrone possiede già una carica elettrica o questa si manifesta solo quando salta su un'altra orbita ?

La carica è una proprietà intrinseca delle particelle, quindi l'elettrone ha sempre una carica. Poi, filosoficamente potremmo chiederci se un albero che cade in una foresta dove non c'è nessuno faccia comunque rumore, ma non ha molto senso.

2) è vero che le orbite hanno energia che scambiano con gli elettroni ?

Le orbite non hanno energia, sono solo traiettorie (chi conosce la fisica mi ammazzerà per questa definizione ) che gli atomi percorrono... più che altro, l'elettrone deve avere una certa energia per stare in una certa orbita.

3) Gli elettroni hanno due stati , lo stato fondamentale e quello eccitato ?

Ehm... no
Gli elettroni di "stati" ne hanno quanti ne vuoi, diciamo uno per ogni possibile orbita.

4) La carica elettrica nasce da una carica statica che per natura è presente già nella materia ?

A questa domanda mi rifiuto di rispondere, perché se per le altre qualcosa si poteva fare qui è impossibile spiegare senza parlare davvero di fisica

5) la differenza tra carica negativa e positiva :
Se siamo in presenza di due atomi , uno in eccesso di elettroni , l'altro in diffetto, quello che
dovrà cedere elettroni diventerà la carica negativa, al contrario diventerà positiva, è vero ?

Non ho capito la domanda


Ora che ti ho più o meno risposto, permettimi di darti un consiglio:
Le domande che ti poni sono giuste e interessanti, ma rispondere non è banale, perché anche volendo semplificare al massimo bisogna comunque partire da concetti che tendenzialmente si iniziano a vedere (mooooooooooooolto da lontano) negli ultimi due anni della scuola secondaria superiore e poi si affrontano davvero in ambito universitario... probabilmente, arriverai alla fine dell'ITIS con in testa solo il modello di Bohr (che risponderà ad alcune delle tue domande... solo che è sbagliato ) e tanta confusione. Stando così le cose, il mio consiglio è di lasciar stare per ora l'approfondimento "rigoroso" della fisica, perché ti mancano proprio le basi concettuali per ricavare qualcosa di sensato: acquista piuttosto dei bei libri divulgativi e dei libri di elettronica pratica di base (il mai abbastanza lodato IsidoroKZ ne ha citati un paio nella sua rassegna bibliografica) e studiateli, così inizi a farti un'idea della situazione senza immergerti in acque troppo profonde.

[Simo00]

Vi ringrazio di aver risposto.
Vorrei solo ancora fare un paio di domande e poi chiedervi se avete da consigliarmi un buon libro
anche in inglese ( lo studio dalle elementari qualcosa conosco ) di fisica per prima superiore oltre ai
libri che già mi avete linkato.Va bene anche in inglese perché di solito è scaricabile...ops

Per le domande :
Secondo voi è corretto quello che ho scritto qui sotto ?

1)Quando una carica elettrica di 1 Coulomb che si sposta da un punto materiale ad un altro perché soggetta ad un forza di attrazione in un tempo pari a 1 secondo generiamo una corrente di 1A.
In realta la corrente non è altro che un termine per definire la quantità di cariche elettriche che compiono un movimento nell'unità di tempo, non è un qualcosa di fisico,ma la descrizione di un movimento di cariche.

2) Su una batteria qualasiasi abbiamo due poli o due contatti.
Un polo conserva un eccesso di elettroni ( negativo) , un altro polo mantiene un difetto di elettroni (positivo)

Se colleghiamo un conduttore ai capi della batteria , gli elettroni in eccesso cercheranno di raggiungere gli atomi vicini fino a raggiungere il polo positivo perché soggetti a un forza di attrazione
Questa forza è data dalla legge di Coulomb ? F=kq1*q2/r2

Se fosse così, sarebbe più giusto utilizzare il termine d.d.p che tensione sulla batteria.
Alla fine la d.d.p sembra essere quello che dice , solo una differenza tra il polo negativo e quello positivo.
niente di fisico , ma solo un'altra definizione per descrivere una situazione

Quello che voglio dire e che i termini corrente e tensione sembrono descrivere due situazioni differenti
di una stessa cosa , ovvero la carica elettrica

3) Chi determina la velocità di spostamento delle cariche elettriche ?
Se la velocità e variabile otteniamo una corrente variabile altrimenti continua.
è forse la d.d.p. che determina questa velocità ?

Grazie se potete consigliarmi un libro fisica ( non di scienze) per prima superiore vi sarei grato

Edit:
Ho trovato questo nel vostro link
Fisica
Livello divulgativo
G. Gamow, Gravity, Dover Publications Inc., 2002.
Gamow è un divulgatore brillante con uno spiccato sense of humour: in questo libretto scritto nel 1962 (e ripubblicato da Dover nel 2002) ci racconta con molta leggerezza e con un minimo di matematica i fenomeni gravitazionali. (Segnalato da DirtyDeeds)

[Piercarlo]

Anche se mi massacreranno per avertelo consigliato, ti consiglio di cercare in rete e scaricarti le "Lectures on Physics" di Richard Feynman. Ci metterai anni, se non decenni, a comprenderle a fondo ma è uno dei pochi testi che insegni a RAGIONARE sulla fisica.

Per il resto ti consiglio di farti un giro per librerie tipo "libraccio" e vedere se, tra i testi usati di fisica del biennio iniziale universitario, c'è qualcosa che riesci già a masticare, almeno per le parti non crudamente matematiche (che prima o poi comunque dovrai affrontare - ma questo ti consiglio di farlo al passo con il tuo corso di studi: matematica non è roba che si impara bruciando le tappe, anzi!)

[rugweri]

Simo00, io te lo ribadisco: FERMATI.
Stai facendo un casino, e questo ti darà problemi a capire le cose quando le studierai davvero.

1)Quando una carica elettrica di 1 Coulomb che si sposta da un punto materiale ad un altro perché soggetta ad un forza di attrazione in un tempo pari a 1 secondo generiamo una corrente di 1A.
In realta la corrente non è altro che un termine per definire la quantità di cariche elettriche che compiono un movimento nell'unità di tempo, non è un qualcosa di fisico,ma la descrizione di un movimento di cariche.

Il punto materiale non è una posizione nello spazio, è un modello usato per approssimare i corpi.
E la corrente è fisicissima, per la cronaca: è un movimento di cariche, ma questo non la rende meno reale o "fisica".

2) Su una batteria qualasiasi abbiamo due poli o due contatti.
Un polo conserva un eccesso di elettroni ( negativo) , un altro polo mantiene un difetto di elettroni (positivo)

Se colleghiamo un conduttore ai capi della batteria , gli elettroni in eccesso cercheranno di raggiungere gli atomi vicini fino a raggiungere il polo positivo perché soggetti a un forza di attrazione
Questa forza è data dalla legge di Coulomb ? F=kq1*q2/r2

Se fosse così, sarebbe più giusto utilizzare il termine d.d.p che tensione sulla batteria.
Alla fine la d.d.p sembra essere quello che dice , solo una differenza tra il polo negativo e quello positivo.
niente di fisico , ma solo un'altra definizione per descrivere una situazione

Quello che voglio dire e che i termini corrente e tensione sembrono descrivere due situazioni differenti
di una stessa cosa , ovvero la carica elettrica

La corrente e la tensione non sono la stessa cosa neanche lontanamente. E lascia stare le teorie sulle interazioni microscopiche: quello che fanno gli elettroni è al di là della tua portata, e lo sarà ancora per un bel po'.


Io non voglio essere scortese o demotivarti, perché la tua spinta conoscitiva è bellissima e condivisibilissima, e peraltro è una cosa che sento io stesso da una vita... ma devi fermarti, perché stai cercando di fare un passo che le tue gambe non possono sostenere. Le tue domande sono intelligenti, ed eri quasi arrivato alla definizione corretta della corrente elettrica... ma ti mancano le basi teoriche e metodologiche.

Non te lo dico perché sono pigro e non voglio risponderti: io starei volentieri qui a parlarti di potenziali scalari e autofunzioni e spazi di Hilbert e polinomi di Laguerre ed equazioni di Jefimenko e tutto quello che può venirmi in mente... ma tu non ci capiresti niente!
Se non ti piace il mio consiglio di prima, quello sui libri di elettronica pratica, allora vai su YouMath e leggiti tutte le lezioni che propongono, così almeno impari un po' di matematica e io riesco a consigliarti dei libri di fisica di base sicuro che tu possa capirli. È il massimo che io possa fare per assecondare la tua spinta alla conoscenza: cerca di capirmi, io ti voglio aiutare, ma prima serve almeno che tu impari le basi men che minime della lingua che dobbiamo usare, ovvero la matematica

[Simo00]

non c'è problema rugweri, di solito faccio impazzire le persone vicino a me
Ancora una cosa che poi non ti disturbo più
quali sono i prerequisiti in matematica minimi ( ma minimi minimi) per un libro di fisica delle superiori.
Voglio dire , almeno dove devo arrivare con la matematica per iniziare a leggere qualcosa di fisica ?

Grazie ancora

[rugweri]

La fisica delle superiori è basica, quindi tendenzialmente iniziano a farvela fare dopo avervi mostrato i concetti inclusi qui nel programma del primo biennio... ma le vuoi sapere davvero le cose? Studiati tutte le lezioni di Youmath che ti ho detto prima, che sono il minimo indispensabile per iniziare a capire la fisica

[Simo00]

Grazie sei stato gentilissimo