Una carica di 3 mC viene spostata da un punto
Categoria: FISICA |
Testo del Quesito:
Una carica di 3 mC viene spostata da un punto di potenziale 12V ad un punto di potenziale 9V.
Calcolare il lavoro compiuto dalla forza elettrostatica nello spostamento.
Introduzione all’Argomento:
L’elettrostatica è una disciplina che studia le cariche elettriche statiche (hanno grandezza e posizione invariabili nel tempo), generatrici del campo elettrico. Quest’ultimo è una grandezza vettoriale generata da una carica Q nello spazio. In particolare, esso si definisce come rapporto tra la forza di Coulomb esercitata da una carica Q su una carica di prova q e la carica q stessa. Si tratta di un argomento fondamentale nello studio della fisica, in quanto, insieme a quello magnetico, costituisce il campo elettromagnetico, responsabile dei fenomeni di interazione elettromagnetica. Introdotto da Michael Faraday per spiegare l’interazione tra due cariche poste ad una certa distanza, il campo elettrico si propaga alla stessa velocità della luce e, nel Sistema Internazionale, si misura in N/C (Newton / Coulomb).
Analisi dell’Esercizio:
Siamo di fronte ad un esercizio abbastanza semplice e intuitivo: dobbiamo infatti calcolare il lavoro compiuto dalla forza elettrostatica relativa a una carica di 3 mC che viene spostata da un punto di un certo potenziale ad un altro con potenziale differente. Per fare ciò è sufficiente ricordare la formula che lega queste grandezze, sostituire poi i valori numerici e calcolare infine il risultato richiesto dal quesito. Insomma, nulla di trascendentale.
Risoluzione dell’Esercizio:
Scriviamo la relazione che intercorre tra potenziale e lavoro:
$$W_{AB}=-q\Delta V=-q(V_B-V_A)=$$
$$=-3\times10^{-2}C\times(9-12)V=9\times10^{-3}J$$
Il lavoro compiuto è positivo, il che indica che lo spostamento della carica avviene spontaneamente.
