Drill lavoro nello spostamento di carica

Drill: lavoro nello spostamento di carica. Una carica di prova $q = 2\ \text{nC}$ viene spostata dal punto A ($V_A = 200\ \text{V}$) al punto B ($V_B = 50\ \text{V}$). Quanto lavoro fa il campo elettrico? Il lavoro è positivo o negativo?

Soluzione

Impostazione. Il lavoro compiuto dal campo per spostare una carica da A a B è $W_\text{campo} = q\,(V_A - V_B)$ Dati. $q = 2\ \text{nC} = 2\cdot 10^{-9}$ C, $V_A = 200$ V, $V_B = 50$ V. Sostituzione. $W_\text{campo} = (2\cdot 10^{-9})\,(200 - 50) = (2\cdot 10^{-9})(150)$ Risultato. $\ev{W_\text{campo} \approx 3\cdot 10^{-7} \ \text{J} = 0{,}3 \ \mu\text{J}}$ Segno. Il lavoro è positivo: una carica positiva si sposta spontaneamente da un potenziale più alto ($200$ V) a uno più basso ($50$ V), quindi il campo la “accompagna” compiendo lavoro positivo, a spese della sua energia potenziale.

Collegamenti

Argomenti: Campo elettrico e potenziale Concetti: Potenziale elettrico · Energia potenziale elettrostatica Competenze: Conservazione dell’energia Metodi: Metodo del gradiente Oggetti: Sfera carica