Dubbio su circuito aperto

[Stefano91]

Salve a tutti!
Ho un dubbio su quanto segue. Consideriamo il circuito in figura.

Valutando la parte del circuito dove è presente il "circuito aperto", si può affermare che non è presente corrente e, quindi, ai capi del resistore R3 c'è ΔV=0 (il resistore è scollegato dal circuito ed al suo interno non c'è un campo elettrico). In definitiva, ai capi del circuito aperto troviamo la stessa d.d.p. presente ai capi del resistore R2 ed una corrente nulla.

Detto ciò, la definizione di differenza di potenziale è: lavoro per unità di carica compiuto dal campo elettrico per portare una carica da A a B (indipendentemente dal percorso seguito per andare da A a B).

La mia domanda è questa: in virtù della definizione di d.d.p., tra il punto A e il punto B in figura (passando attraverso il circuito aperto) c'è un campo elettrico?

[Pepito]

Hai una tensione tra i due punti A e B, quindi c'è un campo elettrico.
Ciao

PSQ

[arbifive]

la definizione di differenza di potenziale è: lavoro

No!
E' solo una differenza tra due potenziali. Il "lavoro" c'è solo se passa corrente.

Banalmente, è come aver un metro cubo di acqua sospeso e il tubo che lo scarica chiuso.
C'è differenza di potenziale? (fisico in questo caso) sì. E se il tubo è chiuso c'è lavoro? No.

[Stefano91]

Hai una tensione tra i due punti A e B, quindi c'è un campo elettrico.
Ciao

PSQ

Ma come viene generato questo campo elettrico?

[AjeieBrazov]

Dal generatore V1.

[DanteCpp]

Ciao, questa che segue è l'idea che mi sono fatto, probabilmente sbagliata.

Secondo me le tue perplessità nascono dal mescolamento di un modello a parametri concentrati, con fenomeni apprezzabili solo con un modello più generale.

Con l'assunzione di quasi stazionarietà, cioè assumendo che la lunghezza d'onda dei segnali in gioco sia molto maggiore delle dimensioni del circuito. Possiamo modellare i circuiti reali come un interconnessione di dispositivi, con specifiche proprietà localizzate in uno spazio idealmente nullo.

Questo semplifica notevolmente l'analisi e il progetto dei circuiti. Riducendo le equazioni differenziali alle derivate parziali, che sono le equazioni di Maxwell; in semplici equazioni alle derivate ordinarie o addirittura algebriche, che sono le equazioni di Kirchhoff in combinazione con le equazioni caratteristiche dei componenti.

La semplificazione di cui sopra fornisce ottimi risultati in una moltitudine di campi applicativi, tra cui: l'elettronica e l'elettronica. Naturalmente un buon ingegnere, dovrebbe sempre cercare di applicare il modello più semplice che fornisca risultati ragionevoli con il minor sforzo possibile.

Tuttavia modellando un circuito reale con un modello a parametri concentrati, si perde ogni informazione sulla metrica dello stesso. Tant'è che un circuito a parametri concentrati, è solitamente rappresentato con uno schema topologico, che non trasporta alcuna informazione riguardo la dimensione dei dispositivi e la distanza tra loro.
Questo spiega perché le equazioni di Kirchhoff sono anche dette equazioni topologiche.

Ora tornando al tuo circuito, il ramo della resistenza R3 è totalmente irrilevante al fine di estrapolare tutto l'estrapolabile dal modello sotto analisi. Quel ramo non aggiunge alcuna informazione, è come se non ci fosse. Quindi non possiamo dedurre la presenza di un apprezzabile campo elettrico tra i terminali A e B, basandoci solo su questo schema topologico.

D'altro canto, possiamo immaginare che i due rami che fanno capo sui terminali A e B rispettivamente, siano piuttosto vicini. Allora possiamo sempre immaginare, che tra i due rami sia misurabile una capacità parassita. Potremmo tener conto di questa immaginata capacità, aggiungendo un opportuno condensatore tra A e B. Ma anche in questo caso, il condensatore diverrebbe rilevante solo ad alte frequenze, semplificandosi in un circuito aperto nel regime stazionario come imposto dalla batteria del nostro circuito.

[Stefano91]

Quindi, se si realizzasse nella realtà quel circuito, non ci sarebbe nessuno campo elettrico tra A e B proprio perché il resistore R3 è scollegato dal circuito. Giusto?

[DanteCpp]

mmm questa domanda non è ciò a cui paravo, probabilmente perché non mi sono espresso bene...

Il mio discorso è finalizzato a mettere in evidenza i limiti del modello matematico che stai utilizzando.

La mia idea è che: basandosi sullo schema circuitale che hai postato, non è possibile dedurre e quantificare un eventuale campo elettrico presente tra i terminali A e B.

[Stefano91]

Ok!
Ma se io realizzassi nella realtà quel circuito, cosa si potrebbe dedurre in termini di campo elettrico tra il punto A e B?

[EcoTan]

Il campo c'è (guarda caso si misura proprio in volt/metro) ma è debolissimo. Però un campo debolissimo sarebbe in grado di muovere le cariche in un corpo conduttore.