Resistenze e cadute di potenziale

[NoRe]

Ho un altro po' di domande, questa volta sui resistori in un circuito e sui circuiti stessi.

Posso porre domande solo a voi, quindi ne approfitto sempre

Una prima domanda alla quale non ho ancora trovato risposta:

Perchè nella descrizione di un circuito il campo elettrico all'interno dello stesso può considerarsi praticamente uniforme?

Inoltre ho qualche dubbio sulla differenza di potenziale ai due capi di un resistore:
perchè vi è una "caduta di potenziale" passando attraverso un resistore? Perchè una parte dell'energia potenziale viene dissipata in altre forme di energia, pertanto diminuendo l'energia potenziale diminuisce il potenziale?

[andrea96]

1 domanda:
quella di campo costante all interno del circuito non è una situazione reale ma è un modello semplificativo utile per lo studio classico dei circuiti.
tutta la teoria classica della conduzione elettrica non va considerata come un insieme di leggi universali ma va considerata come insieme di leggi statistiche utili per semplificare le formule ( un po come in termodinamica ).
Quella di campo elettrico costante è quindi un approssimazione che semplifica il processo statistico che si conclude con le leggi di ohm: ammettendo un campo non costante ma funzione della posizione complicherebbe i calcoli perche introdurrebbe una velocità di deriva che diventa funzione e tutto è piu complicato. ma anche se cosi sarebbe piu preciso non è rilevante per quello che si vuole studiare.

per la seconda domanda non capisco se parlando di dissipazione dell energia ti stai riferendo all effetto joule o a che cos altro se specifichi meglio riesco a risponderti

[NoRe]

Sulla seconda domanda:
Si, effetto joule e non solo!
comunque sia mi son risposto da solo, credo!

Sulla risposta alla prima domanda:
tutte le leggi fisiche sono modelli che cercano di avvicinarsi al meglio al 'meccanismo' del reale.
Mi chiedevo appunto perchè l'approssimazione del campo elettrico uniforme è un'approssimazione ragionevole ( con la quale approssimazione si ricava anche la "famosa seconda legge di Ohm" ) ovvero con quali teorie/leggi/considerazioni può giustificarsi!

Perchè se il campo variasse sensibilmente lungo il circuito, la nostra posizione non funzionerebbe più.

In altre parole, mi chiedo perchè tale variazione non si registra!

Sempre che la spiegazione non sia troppo da "addetti ai lavori" come temo

[andrea96]

a capisco!!!
la funzionalità dell'approssimazione nasce dal fatto che il campo elettrico nel circuito è generato dalla f.e.m ai capi del circuito che mantiene una differenza di potenziale costante. Quindi l'unica informazione che abbiamo è che la somma di tutte le differenze di potenziale incontrate percorrendo tutto il circuito è uguale alla f.e.m ( ovviamente ipotizzando che il generatore sia ideale ), e indipendentemente dal fatto che la variazione di potenziale sia lineare lungo il circuito o meno, avremo lo gli stessi risultati se consideriamo il circuito nel suo insieme.
quindi visto che che E=grad V , sia ipotizzando il campo costante sia ipotizzandolo variabile, una volta stabilita qual è la differenza di potenziale ai capi del circuito, se consideriamo il ciruito nel suo insieme ( che poi è quello che si fa nella teoria classica della conduzione elettriaca ) avremo gli stessi risultati, tanto vale ipotizzarlo costante; poi se sul circuito dobbiamo studiare fenomeni di natura diversa l'approssimazione di campo costante puo andar bene o meno a seconda dei casi, ma nello studio dei circuiti va bene.

[NoRe]

Non sono sicuro che la posizione del campo costante sia del tutto arbitraria. Nel senso che, probabilmente è effettivamente tale da poter essere considerato costante, ma la situazione cambia eccome se il campo fosse sensibilmente variabile! La stessa legge di Ohm non avrebbe significato o sbaglio?

Per l'osservazione dei circuiti e della ddp complessiva, credo di essere d'accordo con te

[andrea96]

certo che se il campo varia di molto gli effetti cambiano!! ma la teoria si basa sul concetto di corrente elettrica continua quindi è valida solo in casi in cui il campo elettrico non puo variare troppo cosi che valgono tutti i ragionamenti che ho fatto prima.
se il campo elettrico varia troppo in modo da non poter considerare la corrente come continua e quindi si innescano diverse conseguenze ( ad esempio con E non costante le cariche subiranno continue accellerazioni e quindi emetteranno onde elettromagnetiche e quindi ci sare energia dispersa in piu rispetto a quella dell effetto joule ecc... ) l'approssimazione non è piu sufficientemente precisa da accordarsi bene con i dati sperimentli

[Pigkappa]

Risposta dal tablet causa pc malfunzionante, sono sintetico e non uso latex.

Non fate casino tra "costante" (= non varia nel tempo) e "uniforme" (= non varia nello spazio).

Il campo elettrico non è uniforme in un circuito.

Nell'approssimazione che si fa spesso, il campo elettrico è uniformemente nullo in un tratto di filo che congiunge due elementi di un circuito. Questo perché il filo è un conduttore, quindi se ci fosse un campo elettrico gli elettroni si sposterebbero subito senza perdita di energia per generare un campo elettrico uguale e opposto a questo. Se il filo non lo considerate un conduttore ideale, allora la situazione è diversa.

In un resistore o condensatore, il campo elettrico non è uniformemente uguale a tutti gli altri punti del circuito.

[andrea96]

si hai ragione! stavo usando il termine sbagliato: usavo costante per dire intendere che in ogni punto si approssima come tangente al circuito e di modulo uguale nei tratti a resistenza non nulla, mente nei tratti ideali a resistenza nulla si considera zero. quello che intendevo con costante ( ovviamente sbagliando era questo ).