Lavoro elettrico
Il lavoro elettrico è il lavoro svolto dal campo elettrico sulle cariche elettriche. Il lavoro elettrico è equivalente all'energia elettrica posseduta dalle cariche in moto ed è misurato in joule, o più comunemente in wattora.
Definizione
modificaQuando su una carica elettrica agisce una forza di qualsiasi natura allora è possibile definire un campo elettrico detto campo elettromotore tale che . Per definizione il lavoro elettrico elementare della forza elettrica allora è:[1]
dove è lo spostamento lungo il percorso infinitesimo orientato dal versore tangente . Il lavoro elettrico lungo un percorso finito allora è:[1]
Descrizione
modificaLavoro elettrico lungo un percorso chiuso
modificaIl lavoro elettrico lungo un percorso chiuso è:[2]
dove è la forza elettromotrice, una grandezza che dipende dal percorso e dal campo elettrico, ma non dalla carica.[2]
Lavoro del campo elettrostatico
modificaConsiderato un campo elettrostatico allora il lavoro elettrico dipende esclusivamente dal punto di inizio e di fine del percorso essendo questo un campo vettoriale conservativo. Se il percorso scelto fosse chiuso allora il lavoro sarebbe nullo siccome e quindi sarebbe nulla anche la forza elettromotrice, il lavoro del campo elettrostatico allora è:[3]
Per il teorema fondamentale del calcolo integrale il lavoro del campo elettrostatico dalla differenza di potenziale elettrico tra i due estremi del percorso quindi:[3]
di conseguenza il lavoro elettrico del campo elettrostatico è equivalente alla differenza di energia potenziale elettrica .[3]
Potenza del lavoro elettrico
modificaPer definizione al lavoro elettrico è possibile associare una potenza detta potenza elettrica legata al lavoro e al tempo dalla relazione:[4]
Considerato che la potenza elettrica è legata alla tensione e alla corrente dalla relazione allora il lavoro elettrico è:[4]
Note
modifica- ^ a b Mazzoldi, Nigro, Voci, p. 29.
- ^ a b Mazzoldi, Nigro, Voci, p. 30.
- ^ a b c Mazzoldi, Nigro, Voci, p. 31.
- ^ a b Mazzoldi, Nigro, Voci, p. 176.
Bibliografia
modifica- Paolo Mazzoldi, Massimo Nigro, Cesare Voci, Fisica, vol. 2, EdiSES Editore, 2001, ISBN 88-7959-152-5.