Re: potenziale elettrico riferito a terra <EpqTu.26432$Th2.18150@tornado.fastwebnet.it> <df58177f-8127-4af1-a4a7-b2ce8b36758b@googlegroups.com>

From: Omega <omega_at_NOyahoo.it>
Date: Thu, 13 Mar 2014 18:33:12 +0100

CarloStudente
> Omega
>> Rispetto a terra (comunque intesa), tutto l'accumulatore ha cioè lo
>> stesso potenziale, terminali inclusi, così come un velivolo,..
>
> C'è qualcosa che non torna. Se così fosse la d.d.p tra i terminali
> sarebbe zero.

Il discorso è *rispetto a terra*.
Se *rispetto a terra* misuriamo _un_solo_terminale_, che potenziale
misureremmo, dato che l'accumulatore (la sua tensione) non è all'interno
di tale connessione, peraltro elettricamente aperta?
Misureremmo solo il potenziale dovuto alle cariche elettrostatiche
accumulate sul sistema nel suo complesso e distribuite uniformemente
sulle sue parti conduttrici (e nota che un accumulatore, al suo interno,
è un conduttore).

Certo che se misuriamo i due terminali contemporaneamente rispetto a
terra, essendo la terra un conduttore piuttosto buono, di fatto
causeremmo un bel cortocircuito :)

> Dato che i notebook continuano a funzionare, deduco che ai capi A e
> B della pila che lo alimenta ci sia una d.d.p. non nulla, ad esempio
> di 10 V, diciamo V(A)-V(B) = 10 V. V(A) e V(B) sono i potenziali
> misurati rispetto ad un punto di riferimento a cui assegno
> potenziale nullo (ad es un punto sulla Terra).

No, no, è una tensione (ddp) *fra* i terminali.
Se quelle tensioni fossero rispetto a terra, allora noi potremmo far
funzionare un apparecchio elettrico collegandolo fra un terminale della
batteria e la terra, cosa che non accade trattandosi di un circuito aperto.

Qui dentro qualche volta impropriamente si parla di "sistemi isolati".
Ebbene i concreti sistemi isolati sono tutti i circuiti elettrici *in
quanto chiusi*. In quanto chiusi ciò che accade in termini di tensioni e
di correnti al loro interno dipende solo da ciò che è dentro al
circuito. Se io collego un punto del circuito (uno solo) a un
riferimento (per esempio la terra) non circola niente se non c'è una
carica elettrostatica sull'intero sistema/circuito, il che vuol dire che
quella connessione è del tutto estranea al sistema chiuso e ai suoi
potenziali interni, ma misura, rispetto alla terra, solo la carica
elettrostatica accumulata dal circuito appunto inteso come unità. E tale
carica *estranea* non ha ragioni per non distribuirsi uniformemente
anche e particolarmente sulle parti conduttrici, come ho detto sopra.
Le connessioni di terra sono fatte apposta *anche* per eliminare tali
cariche elettrostatiche, che possono raggiungere valori elevatissimi per
varie cause.

Detto in altro modo, in un circuito lineare la sovrapposizione degli
effetti vale soltanto se le cause operano tutte sul medesimo tracciato
chiuso (circuito). Se tu applichi per esempio un solo terminale A1 di
una batteria A, con l'altro terminale A2 a terra, a un solo terminale
di un'altra batteria B, tu vedrai che la tensione fra i terminali della
batteria B non cambia, mentre il potenziale di entrambi i terminali si
innalza del potenziale del terminale A1. Questa è una prova che si può
fare con un comune voltmetro, che invece non si può usare per la misura
che suggerisci tu qui sotto [*].


> Per misurare il potenziale del terminale A uso un voltmetro, metto il
> puntale rosso nel punto A e il puntale nero nel punto di riferimento;
> analogamente per il terminale B. Potrà essere V(A) = 110V e V(B) =
> 100 V, oppure V(A) = 20000 V e V(B)= 19990 V, questo dipende dal
> campo elettrico che c'è tra la batteria e il punto di riferimento.

Se non sei convinto, fai la prova con la batteria della tua auto, oppure
più semplicemente con una bella pila nuova (o con quelle di qualche
utensile per es. da 18 V), e dimmi se misuri potenziali diversi rispetto
a terra sui due terminali.

[*] Ma _attenzione_ che un comune voltmetro non serve a niente per una
simile misura, perché è di fatto una messa a terra (è un conduttore a
relativamente alta resistenza, ma un conduttore): occorre un volmetro
capacitivo, in grado di caricarsi a un capo (armatura) al potenziale del
punto misurato mentre ha l'altro capo a terra. Van bene i cosiddetti
voltmetri elettronici, che hanno appunto ingressi capacitivi e non
assorbono corrente se non quella trascurabile all'atto della connessione.
Nei corsi elementari di fisica ti hanno sicuramente parlato di
elettrometro a foglie, che è appunto un esempio concettualmente semplice
di voltmetro capacitivo.

> Secondo me questo campo elettrico dipende, almeno un po', anche
> dalle cariche poste agli estremi della batteria e quindi dalla d.d.p
> ai capi della stessa. Credo che il contributo dovuto alle cariche
> poste ai capi della batteria non sia sempre trascurabile, ad es se
> tieni una pila stilo verticale a 5cm da terra. Ovviamente
> l'accumulatore non può essere paragonato ad un oggetto metallico come
> la struttura di un aereo, che è grossomodo equipotenziale.

Non grossomodo, altrimenti circolerebbero correnti in tutta la
struttura, il che accade istantaneamente (sulla superficie esterna) solo
in caso di fulminazione.

> Ciao. Carlo

Saluti
Received on Thu Mar 13 2014 - 18:33:12 CET