Re: tensione elettrica al microscopio...

From: Mario Leigheb <leigheb_at_frascati.enea.it>
Date: Tue, 12 Apr 2005 13:06:59 +0200

Non so perche' non vedo risposte a questa domanda, provo a rispondere io.

zooeb wrote:
> ipotizzo di rimpicciolrmi al punto tale da
> poter vedere e toccare gli atomi, i protoni e gli elettroni presenti
> all'interno di uno spazio.

Naturalmente sei consapevole che una simile analogia e' assurda. Il
"poter vedere" e' il risultato dell'interazione con i coni e i
bastoncelli sulla retina delle onde elettromagnetiche di una certa
frequenza emesse dagli oggetti che stai guardando. Ma anche se avessi
scritto "poter toccare" sarebbe lo stesso: e' il risultato della
repulsione elettrostatica della shell esterna degli atomi che
costituiscono il tessuto epidermico nei confronti della shell esterna
degli atomi che costituiscono gli oggetti che stai toccando.
Entrambi sono fenomeni che si spiegano con la meccanica quantistica,
dunque immaginarsi rimpicciolito non aiuta affatto a comprendere i
fenomeni atomici.

> Comincio a dare i numeri: suppongo che lo
> spazio immaginato sia delle dimensioni circa di un campo da calcio, io
> sono alto circa 1,80 m., all'interno del campo da gioco sono disposti
> in maniera omogenea, ma non ordinata, atomi di una sostanza non
> specificata, formati a loro volta da protoni (grandi circa come una
> pallina da tennis) e da elettroni (grandi circa come una ciliegia; lo
> so che le dimensioni non sono rispettate, ma penso sia ininfluente).

Gli atomi comunque si muoverebbero a causa dell'agitazione termica.

> La differenza di potenziale tra un punto del campo e qualsiasi altro �
> zero, perch� tutti gli atomi contengono un numero di elettroni pari al
> numero di protoni e sono dunque neutri. Ora il mio scopo � quello di
> creare una differenza di potenziale di E volt tra il dischetto di
> un'area e il dischetto dell'altra area: a questo scopo prendo in mano
> alcuni elettroni e con loro mi dirigo nel dichetto dell'area opposta,
> creando uno squiibrio di carica e dunque un potenziale. Supponendo che
> una volta depositati nell'atomo di destinazione questi vi restino
> incollati pur subendo una forza di repulsione(dall'atomo di
> destinazione) e una forza di attrazione (dall'atomo di partenza),
> ritorno al primo dischetto e prendo degli altri elettroni e li
> rideposito nuovamente nel dischetto di destinazione e cos� via. Vorrei
> sapere a questo punto: a)come varia il potenziale tra i due dischetti
> a seconda del numero di elettroni che sposto?

Il potenziale in ogni punto e' proporzionale alla carica sul dischetto e
inversamente proporzionale alla distanza dal dischetto.

> In teoria man mano che
> si spostano gli elettroni non si crea anche un campo elettrico che
> rende sempre pi� difficile spostare gli elettroni e dunque pi� avanti
> si va e pi� ogni elettrone � dotato di energia maggiore, in quanto
> maggiore � lo sforzo per muoverlo?

Diciamo di si'

> b)Il potenziale � definito come
> l'energia che possiede ogni unit� di carica;

L'energia della carica puo' essere sia cinetica che potenziale.
L'energia potenziale si definisce come il lavoro che occorre fare per
portare la carica ad una distanza infinita dal punto in cui sta, e puo'
avere una componente gravitazionale, coulombiana (elettrostatica),
debole, ecc. Il potenziale coulombiano e' definito come l'energia
potenziale coulombiana che possiede la carica divisa per la carica.

> questo significa che un
> determinato potenziale pu� essere provocato sia da tanti elettroni,
> ognuno dei quali dotato di poca energia, sia da pochi elettroni,
> ognuno dei quali per� possiede molta energia? Se s�, perch� esistono
> elettroni con maggiore energia rispetto ad altri?

Ogni elettrone produce nello spazio un potenziale proporzionale alla
carica dell'elettrone e inversamente proporzionale alla distanza dalla
carica.
Se ci sono piu' elettroni, anche in posti diversi, per avere il
potenziale coulombiano in un punto qualsiasi dello spazio devi sommare
il potenziale prodotto da ciascun elettrone.
Se pero' l'elettrone sta in punto nel quale esiste un potenziale
generato in un altro modo, allora l'elettrone ha in quel punto una
energia potenziale uguale al potenziale per la carica dell'elettrone, ed
e' sottoposto ad una forza pari al prodotto tra il campo elettrico in
quel punto e la carica dell'elettrone.
Ciao
Mario Leigheb
Received on Tue Apr 12 2005 - 13:06:59 CEST