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Potenziale elttrico e superfici equipotenziali


Il potenziale elettrico è il lavoro che le forze del campo devono compiere per portare una carica unitaria dal punto in cui si trova fino alla fine del campo (infinito) V= energia potenziale della carica q (J)/ carica q ( C) inoltre Up/q= kQq/r 1/q q e q si semplificano = kQ/r La sua unità di misura è il Volt = J/C. Se il campo è generato da più cariche vale il principio di sovrapposizione.
Considerando due punti di un campo elettrico, per portare q da A a B il campo compie un lavoro che dipende dalla differenza di potenziale tra i due punti -Wa->b=q(Va-Vb)
Il potenziale elettrico è rappresentato dalle superfici equipotenziali: si chiama superficie equipotenziale il luogo dei punti dello spazio in cui il potenziale elettrico assume uno stesso valore. In ogni punto la superficie equipotenziale è perpendicolare alla linea di campo che passa per quel punto. Considerando un campo elettrico uniforme e all'interno di esso un segmento AB perpendicolare alle linee di campo Δs il vettore spostamento da A a B calcoliamo la differenza di potenziale. Questa è uguale al lavoro da A a B fratto q. La forza elettrica, parallela alle linee di campo è perpendicolare al vettore spostamento quindi il lavoro è uguale a 0 e così anche ΔV. Ciò dimostra che A e B hanno lo stesso potenziale quindi quel piano è una superficie equipotenziale.
Considerando un campo elettrico uniforme, la sua relazione con la differenza di potenziale è: E=-ΔV/d (Volt/m=voltametro) in cui d è la distanza tra due punti del campo dove in entrambi vi è una differenza di potenziale ΔV. Per arrivare a tale formula dobbiamo considerare una zona abbastanza piccola. Il lavoro per compiere lo spostamento d è Fxd= qEd ; ΔV= -W/q = qEd/q ; q e q si semplificano e resta -Ed per cui E=-ΔV/d

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