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Titolo: quesito molto importante!

Ho cercato così in giro per la rete dei buoni "appunti" di elettrostatica e
mi sono imbattuto nel sito
http://giano.fisica.unifi.it/dida/appunti/appunti.html
Sto studiando le membrane biologiche ed i potenziali di membrana. In
biofisica le cose sono presente così:
- la soluzione intracellulare è un corpo conduttore
- la membrana che avvolge la soluzione intracellulare è un isolante
- la soluzione extracellulare è un altro conduttore
Questa disposizione mi ricorda moltissimo il disegno di pag 9 del documento
http://giano.fisica.unifi.it/dida/appunti/pdf/capitolo-03.pdf
.
Infatti una pompa ionica elettrogenica crea uno squilibrio di cariche tra i
due conduttori che così si caricano di segno opposto. A questo punto,
considerando che la soluzione extracellulare è messa a terra ed il
suopotenziale elettrico è il convenzionale potenziale "0", realmente tutto
diviene come nel  disegno. Le cariche ugual ed opposte si dispongongono
sulle superfici dei conduttori, all'interfaccia tra ognuno di questi e
l'isolante (un condensatore, insomma), proprio come nell'immagine che ho
citato dove si mostrano le due superfici cariche separate dal vuoto, ma
potremmo metterci cmq (nella cavità attorno alla carica interna) un isolante
qualsiasi. Il mio problema, che poi è la ragione per cui scrivo confidando
in una Vs. generosa risposta, è il seguente:
Nei libri di fisiologia viene ovunque descritto questo esperimento. Un
elettrodo di riferimento è posto a contatto con il potenziale zero
(soluzione extracellulare o superficie messa a terra del conduttore esterno
nel suo disegno); l'altro elettrodo viene introdotto nella cellula (ossia
trapassa l'isolante e senza creare flussi di cariche per via della rottura
del dielettrico - situazione ovv.te ideale - viene a contatto con il
conduttore carico interno). A questo punto appare una ddp che viene
registrata dallo strumento di misura. Fino a qui tutto bene. Anche io
infatti comprendo come tra la superficie carica del conduttore interno e la
superficie a terra di quello esterno vi possa essere una ddp. Il punto è
però che in elettrofisiologia abbiamo a che fare con soluzioni ioniche e
quindi con conduttori di 2° specie e non abbiamo nessun problema a muovere
un elettrodo in ogni punto di queste. Così, anche dopo il contatto tra la
superficie del conduttore interno (appena superata la membrana coibente)
l'elettrodo può scendere più giù ed esplorare ogni punto di questo.
Nonostante ciò l'apparecchio continua a segnare la ddp che segnava quando
l'elettrodo esploratore era ancora solo sulla sperficie del conduttore
carico interno. A questo punto non mi trovo più. Sicuramnete sto facendo
confusione con qualche concetto, ma non so con quale. Infatti, mi dico, il
campo elettrico dentro al conduttore interno è nullo (poiche per il teorema
di Gauss tutta la carica sta solo in superficie), e così come è possibile
che vi sia una ddp tra l'interno del conduttore interno e l'interno (o la
superficie esterna messa a terra) del conduttore carico esterno??? Insomma
se non c'è campo entro la superficie del conduttore carico interno come è
possibile che, sempre entro detta superficie, il potenziale elettrico sia
diverso da zero (per potervi essere una ddp con le porzioni a terra - e
quindi a pot. zero - del conduttore esterno)?
Nei libri che ho consultato leggo che fino a che l'elettrodo è dentro la ddp
è costante per il principio di equipotenzialità dei conduttori carichi in
equilibrio elettrostatico. Ma questa affermazione non mi sembra che tenga
conto del fatto che l'isopotenzialità è solo della superficie e non di tutto
lo spazio occupato dal conduttore carico (è così?). Allo stesso tempo però
mi viene in mente una cosa molto intuitiva: ma forse non è vero che il
teorema di Gauss dice che il potenziale interno alla superficie carica è
zero, perchè se così fosse ci dovrebbe essere una ddp (e quindi un moto di
cariche) tra la superficie carica (che ha pot. non nullo) e l'interno del
conduttore! E così capisco di non aver capito il teorema di Gauss! Credo,
forse, che il mio errore possa essere questo:
assenza di campo = potenziale necessariamente uguale a 0!
Grazie a tutti!

 quindi a pot. zero - del conduttore esterno)?
Mi permetto di ossevare che, a quanto mi risulta, in un campo conservativo
quale quello elettrostatico solo le differenze di potenziale sono
"oggettive", mentre qualsiasi superficie equipotenziale può essere
arbitrariamente associata al potenziale 0.
Ne consegue che, se decidiamo di considerare nullo il potenziale della
terra, difficilmente l'integrale di E x dl dall'interno del neurone alla
terra sarà 0.
ciao
-- 
Danilo Giacomelli
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Il sonno della ragione genera ragionieri
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 alla terra sarà 0.
Certo, ma se si ha come riferimento "zero" la terra o cmq un corpo
elettroneutro è meglio (nel senso che ha un significato fisico e non solo
convenzionale), no?
Ma la mia domanda è un'altra: che valore ha il
potenziale nei punti interni alla superficie chiusa carica a potenziale V'
di un corpo conducente? Se è zero, perche:
-a) non c'è un flusso di elettricità tra la superficie a potenziale
V'(divero da zero) e l'interno del corpo a pot. nullo?
-b) perchè il mio elettrodo che esplora l'interno della superficie carica
legge lo stesso valore che leggeva appena entrato in cellula (ossia il
potenziale di  superficie del mio conduttore carico)?
Grazie.

 potenziale di  superficie del mio conduttore carico)?
Secondo me, semplicemente il potenziale in tale corpo è costante.
ciao
-- 
Danilo Giacomelli
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L'òm pié de solcc l'è ric: el siòr l'è chèl che gh-e n'empórta 'n fic.
                                                          (Ràsega)
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