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  • Fisica - Domande elettrostatica

ciauuu
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1 l'energia potenziale di una carica di prova positiva, nel campo generato da una carica negativa, aumenta o diminuisce all'aumentare della distanza tra le 2 cariche? dai una giustificazione fisica.

2 se 2 cariche sono poste in 2 punti in cui il potenziale elettrico ha lo stesso valore, le loro energie potenziali sono necessariamente uguali?

3 la capacità di un condensatore dipende dalla differenza di potenziale fra le sue armature?

4 Dove è immagazzinata l'energia spesa per caricare un condensatore?

Questa risposta è stata cambiata da Cherubino (26-12-08 17:57, 7 anni 11 mesi 18 giorni )
Cherubino
Cherubino - Mito - 11351 Punti
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1. Diminuisce col diminuire della distanza (quindi aumenta all'aumentare della distanza).
Ci sono diversi modi per mostrarlo, tra cui:

- calcolare l'energia potenziale della carica positiva nel campo di una carica positiva (è facile);
- usare un po' di astuzia;

L'astuzia che mi viene in mente è legata alla conservazione dell'energia:
in ogni istante, la somma dell'energia cinetica e potenziale è costante.
Immagina di avere le due cariche inizialmente ferme: l'energia cinetica è nulla, l'energia è tutta potenziale.
Lascia andare le cariche, si attraggono e si muoveranno l'una verso l'altra, diminuendo quindi la distanza.
L'energia totale ora è somma di energia cinetica e potenziale; siccome l'energia cinetica è sempre positiva, e l'energia totale è costante, allora l'energia potenziale è diminuita.

2 e 3. Guarda come vengono definiti il potenziale elettrico, l'energia potenziale, la capacità: la risposta è già nella definizione (+ un leggero sforzo mentale).

4. Da qualche parte nello spazio (un docente non dovrebbe fare questa domanda prima di studiare la conservazione locale di energia del campo EM e il vettore di Poynting... figuriamoci farla al liceo...)
ciauuu
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2) se 2 cariche sono poste in 2 punti in cui il potenziale elettrico ha lo stesso valore, le loro energie potenziali sono necessariamente uguali?

io penso di no perchè l'energia potenziale è direttamente proporzionale alla carica q a parità di altre condizioni.

è giusto?
IPPLALA
IPPLALA - Mito - 101142 Punti
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Quindi dici che sono poste in una superficie equipotenziale? Si, secondo me sì, perchè compiono lo stesso lavoro (l'energia potenziale U è il lavoro), ma aspetta il parere di Cherubino
ciauuu
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o forse proprio perchè sono direttamente proporzionali è sempre uguale.
U=q*V essendo V uguale...
Cherubino
Cherubino - Mito - 11351 Punti
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ciauuu: U=q*V essendo V uguale...

Ma q non necessariamente uguale...
IPPLALA
IPPLALA - Mito - 101142 Punti
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Quindi il lavoro è costante e la differenza di potenziale nulla?
Cherubino
Cherubino - Mito - 11351 Punti
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IPPLALA: Quindi dici che sono poste in una superficie equipotenziale? Si, secondo me sì, perchè compiono lo stesso lavoro (l'energia potenziale U è il lavoro), ma aspetta il parere di Cherubino

In elettrostatica il potenziale elettrico in un punto P dello spazio è il lavoro per unità di carica per portare la carica dall'infinito (dove non ci sono campi elettrici) al punto P (o il contrario, ora non ricordo, ma tanto cambia solo un segno).
Quindi il lavoro fatto per portare cariche elettriche diverse nello stesso punto dello spazio è in generale diverso.
ciauuu
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allora:
U=q*V, V è uguale sempre
U=q, U è direttamente proporzionale a q, ma q può essere diversa per cui anche U.

E' giusto?
Cherubino
Cherubino - Mito - 11351 Punti
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Right!
ciauuu
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grazie mille.
IPPLALA
IPPLALA - Mito - 101142 Punti
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Ho capito anche io!
Grazie!
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