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Gli elettroni e la differenza di potenziale

Questo è un quesito sulla differenza di potenziale: Studiando il flusso di elettroni in un pila si è visto che questi vanno dal potenziale minore al potenziale maggiore, ovvero dal polo negativo al polo positivo.
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Questo è un quesito sulla differenza di potenziale: Studiando il flusso di elettroni in un pila si è visto che questi vanno dal potenziale minore al potenziale maggiore, ovvero dal polo negativo al polo positivo. Ma il polo positivo non possiede maggiore energia potenziale? Gli elettroni non dovrebbero fluire verso il polo meno carico? Il mio dubbio può essere scaturito dal fatto che un potenziale maggiore non vuol dire maggiore energia? Ecco la mia risposta: In presenza di un campo elettrico (come nelle vicinanze di una pila) i punti dello spazio acquistano una proprietà chiamata potenziale elettrico V. Il potenziale elettrico in un punto dello spazio ha una definizione abbastanza complessa: dopo avere determinato l'energia potenziale U acquistata da una piccola carica q trasportata lentamente da una grande distanza fino al punto in esame, si divide U per q. L'utilità del potenziale sta nel fatto che è relativamente facile calcolare il potenziale in un punto dello spazio, conoscendo le cariche sorgenti vicine a quel punto. Una volta noto V, si può conoscere immediatamente l'energia potenziale che acquisterebbe una carica q posta in quel punto: U = q·V. Bisogna però fare attenzione al segno di q. Se q è positiva, allora l'energia potenziale U è più alta nei punti in cui il potenziale V è più alto. Ma, se q è negativa, come nel caso degli elettroni, U è più bassa nei punti in cui V è più alto, e viceversa. Questo è il motivo per cui gli elettroni si muovono spontaneamente dal polo negativo al polo positivo. Il polo negativo è il punto in cui il potenziale è minimo, ma proprio per questo motivo lì l'energia potenziale di un elettrone è massima. Nel polo positivo, viceversa, il potenziale è massimo mentre l'energia potenziale di un elettrone è minima. Come si vede, un elettrone, spostandosi dal polo negativo a quello positivo, si muove in modo da far diminuire l'energia potenziale, proprio perché in questo modo il potenziale aumenta.

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