Potenziale elettrico

Definizione:

Si definisce potenziale elettrico e si indica con V, il lavoro che occorre compiere per portare una carica unitaria da un punto qualsiasi del campo elettrico all'infinito (un punto infinitamente lontano, esterno al campo). A punti diversi dello spazio corrispondono potenziali diversi, il lavoro da compiere per portare una carica unitaria da un punto A (potenziale elettrico VA) a un punto B (potenziale elettrico VB), entrambi interni al campo, sarà dato dalla differenza di potenziale (Δ) tra i due punti del campo: L = Va-Vb.

Collegamento Voltmetro

L'esempio ricorrente, utilizzato per chiarire il concetto di differenza di potenziale, è quello dei due recipienti d'acqua posizionati alla stessa altezza e riempiti a livelli differenti. La differenza di livello tra il fluido all'interno delle vasche equivale alla differenza di  potenziale. Se collegassimo le due vasche con un tubo, l'acqua proveniente dalla vasca a "potenziale " maggiore (contenente più liquido), fluirebbe  nella vasca a "potenziale" minore, in modo da equilibrare i livelli. Allo stesso modo, collegando un conduttore tra due poli a potenziale diverso, si viene a creare  un passaggio di corrente elettrica che tende ad azzerare la differenza di potenziale (d.d.p.). Una volta azzerata la differenza di potenziale lo scambio cessa e con esso i benefici che ne derivano. Nell'esempio dell'acqua, per mantenere costante la differenza di livello, si utilizzano delle pompe che aspirano l'acqua  dalla vasca a potenziale più basso e la immettono in quella a potenziale più alto; lo stesso principio vale per la differenza di potenziale elettrico, in questo caso, però, si utilizza un generatore di tensione che ha il compito di spostare gli elettroni da un polo all'altro in modo da mantenere costante la d.d.p. . L'unità di misura del potenziale elettrico è il Volt (simbolo V), in onore di Alessandro Volta, e vale 1 J/C = 1 V [volt], cioè: tra due punti di un campo elettrico vi è una d.d.p. di 1 volt se il campo elettrico compie un lavoro di 1 joule quando una carica di 1 coulomb passa da un punto a un altro del campo. Sovente, il potenziale elettrico viene denominato tensione elettrica. Particolare attenzione va posta al fatto che in presenza di un generatore di tensione il circuito elettrico, come quello idraulico,  deve avere almeno due conduttori, andata e ritorno, questo perché gli elettroni che vengono a circolare nel circuito non si devono accumulare, ma devono, mediante un secondo conduttore, ritornare al punto di partenza, difatti per ogni elettrone che parte da un polo del circuito ne arriva un altro sul polo opposto. Se ne deduce allora che un circuito elettrico, per funzionare, deve avere la stessa circolazione di corrente sui conduttori di andata e di ritorno. Per misurare la d.d.p. tra due punti si utilizza un Voltmetro collegato in parallelo (vedi figura).

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