Definizione di energia

[vitellocromato]

Ciao, a tutti.

Ho un nuovo conflitto stavolta, sulle definizione di energia.

Finora ho trovato la seguente definizione di energia:
scalare che quantitfica la proprietà di un corpo di compiere lavoro.

Poi leggo, riguardo ai condensatori

Se 'è un campo elettrico E in tutti i punti di una regione dello spazio (vuoto), si può pensare che quei punti siano il luogo dove risiede una energia immagazzinata il cui valore èer unità di volume è 1/2*epsilon*E^2....

ma a questo punto l'energia non risulta più essere la proprietà di un corpo bensì di un volume di spazio vuoto ( con evidente conflitto con la definizione di energia data ad inizio)

L'energia accumulata nel condensatore riuscivo a vederla bene come l'energia di configurazione di tutte le cariche accumulate sulle sue piastre.

Suppongo che l'energia del campo elettrico e l'energia di configurazione delle cariche siano lo stesso oggetto (quindi le dovrei usare in mutua esclusività)

Quello che mi disturba è l'apparente ambiguità con cui si va a dire che in un volume vuoto sia contenuta dell'energia quando l'energia finora l'ho sempre vista come uno scalare associato ad un corpo.


Sapete se c'è una definizione di energia più generale?

[TADW_Elessar]

Mi risulta che l'energia sia l'abilità di compiere lavoro. Almeno in ambito classico.

[vitellocromato]

Mi risulta che l'energia sia l'abilità di compiere lavoro. Almeno in ambito classico.

Sto cercando su migliaia di vecchi appunti ma non sto trovando niente di buono....

Sapresti dirmi di chi sia questa abilità?

perchè ho il seguente dubbio:

Ipotizziamo di avere una carica QA nel vuoto, per semplicità supponiamo di essere solidali a questa carica QA e consideriamo la forza di Coulomb.

Prendiamo una seconda carica QB (di segno opposto).

Io direi che la carica QA esercita una forza elettrica QB che inizia a muoversi in tale direzione. QA compie quindi un lavoro su QB per cui deduco che QA abbia una certa energia.


Poi mi viene fuori che posso considerare anche l'energia associata al campo elettrico, definita come prima.
Allora in questo contesto l'energia non è più quella di QA ma del campo elettrico.

Ma nei due casi ho due modi diversi di vedere l'energia.

nel primo caso ( caso A) l'energia mi diventa tipo una funzione scalare che ha per dominio tutte le singole particelle

nel secondo caso (caso B) l'energia mi diventa una funzione scalare che ha per dominio i punti dello spazio (espressa comunque a mezzo di una densità)

A me sembrano due cose diverse e che rischiano di introdurre qualche ambiguità...

[TADW_Elessar]

Mi sbaglio o l'energia potenziale ha un valore per tutti i punti dello spazio? Dove sta l'incongruenza?

[vitellocromato]

Mi sbaglio o l'energia potenziale ha un valore per tutti i punti dello spazio? Dove sta l'incongruenza?

Devi scusarmi ma ho molte lacune per cui sparo un sacco di fesserie !

Comunque

Se prendo il potenziale elettrico questo ha un valore in ogni punto dello spazio ( se è di tipo elettrostatico)

Se prendo l'energia potenziale questa no. Se ho una carica q in un punto P dove ho un potenziale V(P) questa carica avrà una energia potenziale elettrica q*V(P).

se in P non ho carica nessuno avrà energia.


Spero di sbagliarmi almeno sarò più prossimo a trovare il mio errore.

[TADW_Elessar]

La densità di energia si introduce per i campi elettrici e magnetici perché è particolarmente utile nella trattazione delle onde elettromagnetiche (che trasportano energia) e delle oscillazioni LC.

Se in un punto non hai carica il campo elettrico non potrà compiere nessun lavoro ovviamente, ma questo non toglie che potrebbe farlo se la carica ci fosse.

Continuo a non capire cosa ci sia di strano.

[vitellocromato]

Se in un punto non hai carica il campo elettrico non potrà compiere nessun lavoro ovviamente, ma questo non toglie che potrebbe farlo se la carica ci fosse.

Quindi il campo elettrico ha una propria energia.

Ipotiziamo che il campo elettrico sia generato da una carica Q.

Tale carica secondo te ha una propria energia potenziale?


Prendi adesso un condensatore.
Caricalo.
prendi il sistema costituito dal condensatore e dal campo elettrico presente in esso.
Le cariche del condensatore avranno una propria energia potenziale.
Il campo elettrico avrà una propria energia.
L'energia di tutto il sistema sarà data dalla somma dei due contributi (energia potenziale delle cariche e energia del campo elettrico)?

[vitellocromato]

Provo a darmi la soluzione autisticamente

Risbatto ancora una volta la testa contro il concetto di campo ( di cui sto lentamente prendendo coscienza)

ai tempi di Newton e Coulomb a sviluppare le forze su un corpo e quindi a fare il lavoro erano i corpi, per cui l'energia veniva associata al singolo corpo ( è lui che fa lavoro) (caso A)

Poi vengono i campi. (caso B)

A fare il lavoro adesso sono i campi e per questo motivo associo l'energia ai campi.


poi la densità di energia dei campi la lascio perdere se no ci divento scemo ma mi fido di TADW_Elessar che dice che servono per le onde...


Se prendo il condensatore e ragiono come nel caso A allora l'energia del condensatore è data dall'energia potenziale delle cariche che contiene.

Se ragiono nel caso B l'energia è data dall'energia del campo elettrico.

Le due energie sono lo stesso oggetto viste però da due punti di vista diversi
( che però come dicevo prima è meglio tenerli separati per non fare confusione)


C'è nessuno che mi può confermare questa doppia interpretazione?

Sono accettati anche gli insulti.

[TADW_Elessar]

Diciamo di sì, non vedo perché dovrebbe esserci un conflitto

[vitellocromato]

Mah, secondo me c'è, o almeno ce l'ho messo io...

Intanto io ho sempre ragionato come nel primo caso per cui partivo dal presupposto che ogni carica sul condensatore avesse la propria energia potenziale elettrica.

Poi leggo il capitolo: energia immagazzinata nel campo elettrico.

Da cui mi veniva da dire

Energia nel condensatore = energia potenziale delle cariche + energia immagazinata nel campo elettrico

ma questo è palesemente falso

e vale o

Energia nel condensatore = energia potenziale delle cariche

oppure

Energia nel condensatore = energia immagazinata nel campo elettrico.

( per conflitto intendevo mutua esclusività, nel senso che è sconsigliabile usare i due modi di vedere contemporaneamente perchè si rischiano casini - almeno li rischio io)


Siccome sono un po' dislessico, ragiono principalmente per immagini, sono poco analitico, faccio fatica a capire quello che sta scritto sui libri e sono particolarmente sensibile a questo tipo di errori di visualizzazione.

Comunque piano piano arrivo anch'io, diceva lo zoppo...