Potenziale elettrico e superfici equipotenziali

Potenziale elettrico e superfici equipotenziali

Il potenziale elettrico è definito come il rapporto tra l’energia potenziale elettrica e la carica posta nel punto.

V = U / q₀

La differenza di potenziale elettrico è una grandezza scalare che si misura in joule su coulomb (J/C) e questa unità di misura prende nome di volt (V).

Nel S.I. il potenziale elettrico si misura in Volt:

1 J / 1 C = 1 V

Tra due punti di un campo elettrico esiste una differenza di potenziale di 1 Volt quando si compie un lavoro di 1 Joule per spostare tra i due punti una carica di 1 Coulomb.

Se volessimo definire la differenza di potenziale che esiste tra le lastre di un condensatore, possiamo esprimerla come:

ΔV_AB = L_AB / q₀ = E ∙ q₀ ∙ d / q₀ = E ∙ d

Da questa semplice considerazione, possiamo ricavare l’unità di misura del campo elettrico in Volt/m:

E = ΔV / d = Volt / m = F_el / q₀ = N / C = N ∙ m / (C ∙ m) = J / (C ∙ m) = Volt / m

L’elettronvolt è il lavoro impiegato per spostare un elettrone in un campo elettrico tra due posizioni tra le quali vi è una differenza di potenziale di 1 Volt.

Potenziale elettrico di una carica puntiforme

V_p = 1 / (4πε₀) ∙ Q / r

V_p è inversamente proporzionale al raggio, e direttamente proporzionale alla carica posseduta.

Superfici equipotenziali

Una superficie equipotenziale è il luogo dei punti aventi lo stesso valore del potenziale.

Per ogni campo elettrico esistono infinite superfici equipotenziali.