Potenziale elettrico

Potenziale elettrico

Definizione di potenziale elettrico

Potenziale elettrico U(_r) = -q₀ ∫_∞^r Ē·d_s

Consideriamo l'energia potenziale per unità di carica: V(_r) = U(_r)/q₀ = -∫_∞^r Ē·d_s

Il potenziale elettrico di un punto arbitrario è uguale al lavoro per unità di carica necessario per portare una carica di prova positiva dall'infinito al punto.

Differenza di potenziale

La quantità di interesse fisico non è il potenziale bensì la differenza di potenziale: ΔV = V(A) - V(B) = ∫_A^B Ē·d_s

Il potenziale elettrico si misura in J/C = V [volt].

Il campo elettrico si misura in V/m = N/C.

Definizione di eV (elettron-volt)

1 eV = (1.6·10^-19 C)·(1V) = 1.6·10^-19 J

Energia acquisita da un elettrone che supera una differenza di potenziale di 1V.

Potenziale elettrico di una carica puntiforme

E = 1/4πε₀ · q/r²

V = 1/4πε₀ · q/r

V(r) = -∫_∞^r 1/4πε₀ · q/r² · dr = 1/4πε₀ · q/r

Il potenziale è una grandezza scalare:

• q > 0 ⇒ V > 0
• q < 0 ⇒ V < 0

I punti che hanno la stessa distanza r dalla carica q hanno lo stesso potenziale (superficie equipotenziale).

I punti di una superficie ortogonale al campo elettrico hanno lo stesso potenziale.

Muovendosi lungo una superficie equipotenziale non si compie lavoro (non varia l'energia potenziale).