il potenziale elettrico
Il potenziale elettrico, si indica con V, è il lavoro che occorre compiere per portare una carica unitaria da un punto qualsiasi del campo elettrico all'infinito (un punto infinitamente lontano esterno al campo), dove il potenziale è zero.
Quindi il potenziale elettrico può variare da punto a punto in una zona dove è presente un campo elettrico: il lavoro da compiere per portare una carica unitaria da un punto A dove il potenziale è VA a un punto B (potenziale VB), entrambi interni al campo, equivale alla differenza di potenziale VA-VB
cioè: L=(VA-VB)
Si può dimostrare che tale lavoro è indipendente dal percorso scelto per andare da un punto all'altro, ma dipende soltanto dalla posizione relativa dei due punti.
L'unità di misura del potenziale è il volt (simbolo V), dove 1 V = 1 J/1 C. Quindi tra due punti di un campo elettrico vi è una differenza di potenziale di 1 volt se il campo elettrico compie un lavoro di 1 joule quando una carica di 1 coulomb passa da un punto a un altro del campo.
Se la carica spostata non è unitaria, ma vale genericamente q, il lavoro da compiere per spostarla da un puntoA a un punto B del campo elettrico si ottiene moltiplicando la differenza di potenziale per la carica:
cioè L = (VA-VB)*q
Quando tra due punti esiste una differenza di potenziale, significa in conclusione che occorre compiere del
lavoro per spostare una carica all'interno del campo elettrico. Esiste dunque una sorta di dislivello elettrico, che viene anche detto tensione elettrica.
Inoltre, se il potenziale nel punto A è uguale al potenziale nel punto B, il lavoro da compiere per portare una carica da A a B è nullo. Le superfici di un campo elettrico dove il potenziale rimane invariato si chiamano superfici equipotenziali: lo spostamento di una carica su queste superfici non richiede lavoro. In un campo elettrico generato da una carica puntiforme, per esempio, le superfici equipotenziali sono le sfere che hanno per centro la carica, mentre in un campo generato da una carica piana sono i piani paralleli alla carica.
legame fra campo elettrico e potenziale elettrico
Se il campo elettrico è uniforme (costante in intensità, direzione e verso), si può ricavare la relazione tra campo elettrico e potenziale. Ricordando la relazione tra forza e lavoro (il lavoro è dato dal prodotto della forza per lo spostamento), possiamo scrivere che il lavoro elettrico è dato da:
L = F*s ma poichè F = q*E allora si ottine L = q*E*s
e quindi la differenza di potenziale fra due punti A e B (VA-VB) = L/q può essere scritta come
(VA-VB)= q*E*s /q cioè (VA-VB) = E*s
(attenzione: questa relazione vale solo in presenza di un campo elettrico uniforme)
La direzione e il verso del campo saranno diretti dai punti a potenziale più alto ai punti a potenziale più basso.
Quando carichiamo un conduttore isolato, le cariche si distribuiscono sulla sua superficie in modo che tutte le parti del conduttore abbiano campo elettrico nullo, ovvero in modo che tutti i punti abbiano lo stesso potenziale. Allo stesso modo, quando poniamo in contatto due conduttori − per esempio, due sfere cariche − le cariche sulla loro superficie si distribuiranno in modo che il sistema composto dai due conduttori abbia potenziale uniforme, ovvero in modo che i due conduttori abbiano lo stesso potenziale.
Se una delle due sfere possiede una carica superiore all'altra, quando sono messe in contatto, parte della carica presente sulla sfera "più" carica fluisce sulla sfera "meno" carica, e il flusso di cariche si arresta solo quando le due sfere hanno il medesimo potenziale.
tratto e adattato da http://www.sapere.it
riassumendo...
