Gianvito ha una richiesta:
Salve professore. Vorrei delle delucidazioni sull'effetto di un dielettrico sull'energia potenziale elettrica di una carica.
Dato un condensatore, si vuole calcolare l'energia potenziale di un elettrone dapprima sulla piastra positiva e poi su quella negativa. Il valore dell'energia potenziale elettrica cambia se si considera prima il vuoto e poi l'alcol? Se sì, qual è la differenza nella formula conoscendo la d.d.p e la carica dell'elettrone?
Ecco cosa posso dirgli:
In elettrostatica c'è una relazione lineare fra la forza esercitata da una carica sull'altra, il campo elettrico e la differenza di potenziale. Se avete discusso i dielettrici avrete visto che, in un dielettrico, la legge di Coulomb è modificata dalla sostituzione della permettività elettrica del vuoto ε0 con la permettività ε=εrε0 del dielettrico. Poiché εr>1, la presenza del dielettrico fa sì che, a parità di cariche, la forza risulti inferiore. Il dielettrico scherma le due cariche l'una rispetto all'altra.
Lo stesso fattore εr compare per linearità anche nelle espressioni del campo elettrico, dell'energia potenziale e del potenziale. Ciascuna di queste grandezze, a parità di condizioni, risulta divisa per un fattore εr quando si interpone un dielettrico.
Nell'esempio in questione, l'energia potenziale del sistema (non parlerei di energia potenziale dell'elettrone), se il condensatore è immerso in alcool (immagino si tratti di etanolo), risulta diminuita di un fattore εr=24.