Problema — Potenziale di una carica negativa

Testo

Calcola il potenziale elettrico a $50\ \text{cm}$ da una carica puntiforme $q = -3\ \mu\text{C}$. Interpreta il segno del risultato.

Soluzione

Dati. $q = -3\cdot 10^{-6}\ \text{C}$, $r = 0{,}50\ \text{m}$, riferimento nullo all’infinito.

Potenziale di una carica puntiforme.

$V = k\,\frac{q}{r} = 8{,}99\cdot 10^9 \cdot \frac{-3\cdot 10^{-6}}{0{,}50} = \frac{-26970}{0{,}5} = -5{,}39\cdot 10^4\ \text{V}$

Interpretazione del segno. Il potenziale è negativo perché la carica sorgente è negativa: con riferimento nullo all’infinito, avvicinandosi alla carica il potenziale scende sotto lo zero. Una carica di prova positiva posta in quel punto ha energia potenziale $U = q' V < 0$: è legata (attratta) dalla carica negativa, e occorre fornire lavoro per portarla all’infinito.

$\ev{V \approx -5{,}4\cdot 10^4\ \text{V}}$

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Argomenti: Campo elettrico e potenziale Concetti: Potenziale elettrico