Esercizi potenziale elettrico esercizi potenziale elettrico
Un campo elettrico uniforme ha intensità 2 kN/C ed è diretto ed orientato lungo la direzione positiva dell’asse x. Una carica puntiforme Q = 3 μC viene abbandonata a sé stessa dalla condizione di quiete nell’origine.
a) Quanto vale l'energia cinetica della carica quando essa è nel punto x = 4 m?
b) Quanto vale la variazione di energia potenziale della carica da x=0 a x=4 m?
c) Quanto vale la differenza di potenziale V(4m) - V(0)?
(Risultato: a) 2.4·10-2 J; b) -2.4·10-2 J; c) -8000 V)
Forza elettrostatica e lavoro del campo
Forza elettrostatica che agisce sulla carica
F = q E
La variazione di energia cinetica è uguale al lavoro fatto dal campo
L = Δk = kfine - kiniz = kfine - 0
L = F · s = Fd = qEd = 3·10-6 · 2·103 · 4 = 24·10-3 J
Variazione di energia potenziale
La variazione di energia potenziale è uguale al lavoro fatto da una forza opposta a quella del campo
ΔU = Ufine - Uiniz = -F · s = -Fd = -Δk = -24·10-3 J
(Infatti l'energia meccanica si conserva ΔE = Δk + ΔU = Δk - Δk = 0)
Differenza di potenziale
La differenza di potenziale è uguale alla variazione di energia potenziale per unità di carica (ΔE)
d.d.p = ΔV = Vfine - Viniz = ΔU / q = -24·10-3 / 3·10-6 = -8000 V
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