03 · Dalla tensione al movimento

Una linea di campo è la traiettoria di una particella?

Una particella con velocità laterale seguirà esattamente una linea di campo?

  1. Configura un dipolo e mostra il potenziale.
  2. Rilascia una particella e confronta la sua traiettoria con le linee.
  3. Modifica la velocità iniziale e confronta le traiettorie nello stesso campo.

Misura

V in volt, U=qV in joule, posizione e velocità della particella.

Una linea di campo rappresenta la direzione locale. Una particella possiede quantità di moto: l’accelerazione segue qE/m, ma la velocità non deve necessariamente essere parallela a E. Per una carica positiva che si sposta verso potenziali minori, l’energia potenziale diventa energia cinetica. Questa distinzione è importante nell’ottica elettronica.

U e K in J; q in C; V in volt; m in kg.

U=qV; ΔK=−qΔV; m d²r/dt²=qE

Esempio svolto 1

Una carica di +2 nC che attraversa una caduta di potenziale di 10 V acquista 20 nJ di energia cinetica.

Esempio svolto 2

Per m=10⁻⁹ kg, partendo da ferma si ottiene v=√(2ΔK/m)=6.32 m/s.

Perché una carica negativa può acquistare energia cinetica muovendosi verso una tensione maggiore?

Ipotesi

Sorgenti statiche e sovrapposizione di Coulomb. Un nucleo regolarizzato elimina le singolarità. Le linee di campo sono costruzioni grafiche la cui densità dipende dai punti iniziali scelti. Non è un solutore delle equazioni di Maxwell dipendente dal tempo.

University Physics Volume 2, 7.2 Electric Potential and Potential Difference

University Physics Volume 2, 5.4 Electric Field