potenziale

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Linea 15: Linea 15:
 Il calcolo del lavoro della forza elettrica lungo un cammino chiuso è ciò che chiamiamo circuitazione: Il calcolo del lavoro della forza elettrica lungo un cammino chiuso è ciò che chiamiamo circuitazione:
  
-$$ = \Gamma (\vec F) = \sum_{i=1}^n \vec F_i \cdot \vec{\Delta l_i} = 0 $$+$$ = \Gamma (\vec F) = \sum_{i=1}^n \vec F_i \cdot \vec{\Delta l_i} = 0 $$
  
 {{:elettromagnetismo:circ_e.png?600|}} {{:elettromagnetismo:circ_e.png?600|}}
Linea 21: Linea 21:
 Di conseguenza, essendo $\vec E=\dfrac{\vec F}{q}$, ciò equivale a dire che anche la circuitazione di $\vec E$ è nulla: Di conseguenza, essendo $\vec E=\dfrac{\vec F}{q}$, ciò equivale a dire che anche la circuitazione di $\vec E$ è nulla:
  
-$$ = q\Gamma (\vec E) = q\sum_{i=1}^n \vec E_i \cdot \vec{\Delta l_i} = 0 $$+$$ = q\Gamma (\vec E) = q\sum_{i=1}^n \vec E_i \cdot \vec{\Delta l_i} = 0 $$
  
 Sappiamo che il calcolo è esatto solo se $ n \to \infty \mbox{ e }  \Delta l_i \to 0$. Passando al limite la circuitazione diventa un integrale di linea, che è la maniera più corretta di scriverla: Sappiamo che il calcolo è esatto solo se $ n \to \infty \mbox{ e }  \Delta l_i \to 0$. Passando al limite la circuitazione diventa un integrale di linea, che è la maniera più corretta di scriverla:
Linea 29: Linea 29:
 che si legge: //integrale esteso a un cammino chiuso di E scalare dl//. Il circoletto nell’integrale significa proprio che il percorso in cui lo si calcola è chiuso. Notare inoltre che, passando al limite, $ \Delta l $ diventa infinitesimo e si scrive $ dl $. La sommatoria viene sostituita dall’integrale. che si legge: //integrale esteso a un cammino chiuso di E scalare dl//. Il circoletto nell’integrale significa proprio che il percorso in cui lo si calcola è chiuso. Notare inoltre che, passando al limite, $ \Delta l $ diventa infinitesimo e si scrive $ dl $. La sommatoria viene sostituita dall’integrale.
  
-=====  Perché sono importanti le forze conservative  =====+=====  Perché sono importanti le forze conservative =====
  
 Se il lavoro non dipende dal percorso, possiamo star tranquilli che a prescindere dal cammino seguito l’energia cinetica liberata sarà sempre la stessa. Allora perché non far conto che quell’energia esista in forma latente, o potenziale, ancor prima del moto? Se il lavoro non dipende dal percorso, possiamo star tranquilli che a prescindere dal cammino seguito l’energia cinetica liberata sarà sempre la stessa. Allora perché non far conto che quell’energia esista in forma latente, o potenziale, ancor prima del moto?
Linea 79: Linea 79:
 Nel primo caso considerato sopra, quello repulsivo, man mano che le forze del campo agiscono, l’energia potenziale diminuisce come $1/r$. Il lavoro fatto dal campo equivale a questa diminuzione: Nel primo caso considerato sopra, quello repulsivo, man mano che le forze del campo agiscono, l’energia potenziale diminuisce come $1/r$. Il lavoro fatto dal campo equivale a questa diminuzione:
  
-$$ L=-\Delta U $$+$$ W=-\Delta U $$
  
 Insomma, **il lavoro del campo è uguale alla diminuzione dell’energia potenziale**. Insomma, **il lavoro del campo è uguale alla diminuzione dell’energia potenziale**.
Linea 89: Linea 89:
 Certo, sarebbe più naturale scrivere la relazione precedente così, ma è lo stesso: Certo, sarebbe più naturale scrivere la relazione precedente così, ma è lo stesso:
  
-$$ -L=\Delta U $$+$$ -W=\Delta U $$
  
 questo perché l’aumento dell’energia potenziale è uguale al lavoro negativo fatto dal campo. questo perché l’aumento dell’energia potenziale è uguale al lavoro negativo fatto dal campo.
Linea 135: Linea 135:
 Se l’urto non è frontale viene deviata di lato. Se invece lo è, la sua energia cinetica cosa fa? Diminuisce! E dove va a finire? Viene usata per far lavoro contro le forze del campo, ovvero per scalare la barriera, finché ce la fa ovviamente. Poiché l’altezza è infinita non ce la farà mai a toccare la carica $Q$; prima o poi esaurirà l’energia cinetica e invertirà il moto “precipitando”. Se l’urto non è frontale viene deviata di lato. Se invece lo è, la sua energia cinetica cosa fa? Diminuisce! E dove va a finire? Viene usata per far lavoro contro le forze del campo, ovvero per scalare la barriera, finché ce la fa ovviamente. Poiché l’altezza è infinita non ce la farà mai a toccare la carica $Q$; prima o poi esaurirà l’energia cinetica e invertirà il moto “precipitando”.
  
-Questo esempio ci fa notare come **il moto naturale sia quello che fa diminuire il potenziale. Per aumentare il potenziale bisogna fornire energia dall’esterno.**+Questo esempio ci fa notare come **il moto naturale (spontaneo) sia quello che fa diminuire l'energia potenziale. Per aumentare l'energia potenziale bisogna fornire energia dall’esterno.**
  
 +Per quanto riguarda invece il **potenziale**, le cariche positive si muovono spontaneamente verso il potenziale più basso. Che vorrebbero invece fare le cariche negative per loro natura? Piacerebbe loro muoversi verso potenziali più bassi o più alti? Prova tu a rispondere.
  
 =====  La buca di potenziale  ===== =====  La buca di potenziale  =====
  
 Questo è il caso del campo generato da una carica negativa. Il potenziale è sempre sotto lo zero, e si annulla solo all’infinito. Questo è il caso del campo generato da una carica negativa. Il potenziale è sempre sotto lo zero, e si annulla solo all’infinito.
-Anche qui il moto naturale è quello che fa diminuire il potenziale.+Anche qui il **moto spontaneo** delle cariche //positive// è quello che fa diminuire il potenziale e l'energia potenziale (vale lo stesso per le cariche //negative//?).
  
 {{:buca_potenziale.jpg?nolink|}} {{:buca_potenziale.jpg?nolink|}}
  • potenziale.txt
  • Ultima modifica: 27/05/2023 09:21
  • da Roberto Puzzanghera