Elettromagnetismo
Condensatore a piastre parallele
Campo uniforme E = V/d tra le armature; leggi C = ε₀A/d e l'energia immagazzinata U = ½CV².
Condensatore a piastre parallele — simulazione interattiva (Elettromagnetismo). Campo uniforme E = V/d tra le armature; leggi C = ε₀A/d e l'energia immagazzinata U = ½CV². Laboratorio virtuale di fisica gratuito nel browser con misure SI dal vivo e tutorial guidato.
Condensatore a piastre parallele
Campo uniforme E = V/d tra le armature; leggi C = ε₀A/d e l'energia immagazzinata U = ½CV².
Armature parallele a tensione V e separazione d creano tra loro un campo quasi uniforme E = V/d (ignorando i bordi). La capacità C = ε₀A/d e l'energia immagazzinata U = ½CV² seguono dalla geometria. Premi Play per vedere pulsare gli indicatori di carica delle armature; leggi C e U nella scheda Configurazione.
- E = V/d
- C = ε₀A/d
Sintesi dell'indagine
Pianifica la domanda prima di aprire il laboratorio
La sintesi riprende la pagina pre-renderizzata: domanda guida, previsioni concorrenti, ruoli delle variabili, leggi dominanti, procedura, analisi ed estensioni restano visibili e in quest'ordine.
Domanda guida
Un condensatore a piastre ha geometria fissa (area e distanza). Aumentando la tensione, l'energia immagazzinata cresce in proporzione diretta o più in fretta?
Previsioni da valutare
- Più in fretta: dipende dal quadrato della tensione.
- In proporzione diretta.
- Non dipende dalla tensione.
Ruoli delle variabili
Cosa imposti tu:
- Tensione V (V)
Cosa misuri:
- Capacità C (pF)
- Carica Q (nC)
- Energia U (nJ)
Come si svolge l'indagine
- Apri il preset parallel-plates e premi Reset. Area delle armature = 0.05 m², separazione = 2 mm.
- Attiva le letture di carica ed energia.
- Imposta la tensione per ogni prova e registra carica ed energia.
Equazione che governa
Capacità a piastre parallele — C = ε₀A/d
Due armature conduttrici parallele separate da un gap immagazzinano carica in proporzione alla loro area e inversamente alla loro separazione: C = ε₀A/d. L'energia immagazzinata è U = ½CV² = ½QV.
Cosa il foglio stampabile chiede di ricavare agli studenti
- Per una prova, calcola C = ε₀A/d usando A = 0.05 m²; d = 0.002 m (uguali in ogni prova), poi Q = CV e U = ½CV². Confronta tutti e tre con la tabella.
- Spiega, usando U = ½CV², perché raddoppiare la tensione quadruplica l'energia immagazzinata invece di raddoppiarla — anche se la carica immagazzinata si limita a raddoppiare.
Dove si ritrova fuori dal laboratorio
- La capacità C = ε₀A/d dipende solo dalla geometria delle armature, non dal voltaggio applicato. Spiega perché un condensatore fisicamente più grande (A maggiore o d minore) può immagazzinare più carica alla stessa tensione.
- Un defibrillatore medico carica un condensatore a un voltaggio elevato, poi lo scarica attraverso il paziente in una frazione di secondo. Usando U = ½CV², spiega perché i medici usano un voltaggio alto anziché una capacità alta per erogare rapidamente l'energia necessaria.
- AP Physics 2 — Unit 10: Electric Force, Field, and Potential
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 10: Conductors and Capacitors
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 9: Electric Potential
- IB Physics — D.2 Electric and magnetic fields
- General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
- NGSS High School Physics — Energy in particle motion and fields
- Benvenuto alle piastre parallele
- Seleziona il condensatore
- Premi Play
- Campo uniforme tra le piastre
- Apri il pannello Proprietà
- Ce l'hai fatta!
Apri la simulazione interattiva per costruire la scena, premere Play ed esplorare con misure dal vivo e un tutorial guidato.
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