Dalla Fisica ricordiamo che se una carica elettrica “+q” si trova in un punto “A” di un campo elettrostatico uniforme “E” questa carica acquisterà un’energia potenziale elettrostatica determinata dall’espressione
UA = q VA
Ora se la carica “+q” per azione del campo si sposta dal punto “A” ad un altro punto “B”, la sua energia potenziale diverrà
UB = q VB
Quindi ci sarà stata una variazione dell’energia potenziale e pertanto un lavoro “L” compiuto dalla forza elettrica “F” del campo, il lavoro come noto espresso da
L = – ∆U
in questo caso esprime
LAB = – (UA – UB) = q (VB – VA)
dalla quale possiamo ricavarci
VA – VB = LAB /q
ovvero la differenza di potenziale tra due punti di un campo elettrostatico è uguale al rapporto tra il lavoro compito dalla forza elettrica del campo per spostare una carica da un punto ad un altro e la carica stessa.
Quindi la differenza di potenziale è il lavoro compiuto per unità di carica, ed il potenziale è l’energia per unità di carica, si può anche dire che la differenza di potenziale è in grado di porre in moto gli elettroni in opportune condizioni e prende anche il nome di forza elettromotrice brevemente f.e.m.
Il potenziale è riferito ad un punto specifico pertanto dipende dal riferimento scelto, quindi la differenza di potenziale ∆V o tensione V è definita come
∆V = VA – VB
notando che la differenza di potenziale sarà una grandezza dotata di verso, in quanto la differenza di potenziale fra il punto A ed il punto B potrà essere uguale od opposta alla differenza di potenziale fra il punto B ed il punto A, per questo motivo l’indicazione delle tensioni avvengono con frecce con il verso al punto a potenziale maggiore, o un punto a potenziale maggiore è contraddistinto da un segno “+”
Nel sistema internazionale (SI) l’unità di misura della differenza di potenziale prende il nome di Volt (V), meglio definita come …il volt è la differenza di potenziale che esiste tra due punti di un campo elettrostatico quando la forza elettrica del campo deve compiere il lavoro di un joule ( J ) per portare la carica di un coulomb ( C ) dal primo al secondo punto.
1V = 1 J /1 C
La scritta 1,5 V che leggiamo nelle comuni batterie stilo o se vogliamo AA o R6 se consideriamo le comuni zinco-carbone o LR6 se consideriamo le pile alcaline, bene, quel valore sta a significare che tra i due poli della batteria è presente una differenza di potenziale V pari al valore di 1,5 Volt rivolti verso il polo positivo.
La misura della tensione di una batteria si realizza con un voltometro o un multimetro in portata per Volt in dc (direct currente = corrente continua) collegato in derivazione alla batteria o punti di misura della tensione.
Quindi è importante aver presente il riferimento della tensione indicata, che in alcuni casi si specifica con indicazioni del tipo VAB significando la differenza di potenziale del punto A rispetto al punto B.
Ad esempio in alcuni casi un punto di riferimento per l’energia potenziale in genere utilizzato, è quello della Terra posto per convenzione uguale a zero, e si indica il punto di collegamento con la terra o presa di terra con il simbolo…
