ENERGIA POTENZIALE ELETTRICA (FISICA)

Analogamente a quanto avviene nel caso del campo gravitazionale, in cui si definisce l'energia potenziale gravitazionale come :

Ug = mgh

con h altezza, é possibile definire l'energia potenziale elettrica come segue. Consideriamo una carica elettrica positiva +q all'interno di un campo elettrico uniforme E.

                                  

                                                                                                                                                                                           

                                                                                                                                

Quando la carica si trova nel punto A risentirà di una forza repulsiva maggiore della forza che agisce su di essa quando si trova nel punto B. Quindi, analogamente a quanto avviene per i corpi in caduta libera che possiedono un'energia potenziale tanto maggiore quanto più si trovano in alto, l'energia potenziale elettrica in A é maggiore di quella in B.

Definizione Energia Potenziale Elettrica : L' energia potenziale elettrica di una carica in un punto A é uguale al lavoro compiuto dalla forza elettrica quando la carica si sposta dalla posizione iniziale A a quella di riferimento (livello zero).

ΔUe = UB – UA = q0Ed ( formula valida per calcolare l’energia potenziale elettrica in un campo elettrico uniforme).

ΔUe = UB – UA = kq1q2/d ( formula valida per calcolare l’energia potenziale elettrica in un campo elettrico non uniforme).

LA DIFFERENZA DI POTENZIALE ELETTRICO :

Consideriamo il campo elettrico generato da una carica puntiforme +Q e avviciniamo una carica di

prova q. Le forze del campo respingono la carica di prova q verso l'esterno ed é come se essa “scendesse” seguendo una discesa elettrica.

Osservando il disegno é semplice immaginare la presenza di un “dislivello elettrico” tra due punti del campo elettrico generato da +Q, che permette alla carica di prova q di muoversi. Al fine di formalizzare questo concetto astratto di dislivello elettrico, si introduce una grandezza fisica che prende il nome di differenza di potenziale (d.d.p.).

La differenza di potenziale VA - VB tra due punti A e B di un campo elettrico è uguale al lavoro LA→B che le forze del campo compiono quando la carica q si sposta da A a B, diviso per q stessa. In formule:

VA - VB = LA→ B/q

Questa grandezza fisica viene anche detta tensione o voltaggio e si misura in volt (V):

1V = 1 J/ 1 C.

Se si considera un campo elettrico E uniforme, per calcolare la differenza di potenziale elettrico tra i due punti A e B procediamo come segue: ΔV = ΔU/q0 = q0 Ed/q0 = Ed.

Quindi la differenza di potenziale elettrico dipende dal campo elettrico e dalla distanza tra i punti A e B.