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Titolo: Domanda provocatoria, ma non troppo

Solo per comodita' considero la figura su: 
 
https://it.wikipedia.org/wiki/Vettore_di_Poynting
 
 
Sappiamo che se facciamo l'integrale del vettore di Poynting 
sull'intero piano P essendo che per ogni punto del piano 
abbiamo un campo elettrico  ed un campo magnetico, entrambi 
giacenti sul piano considerato, troviamo l'intero flusso di 
energia  che si propaga dalla batteria alla resistenza, ovvero 
la potenza totale V*I, caso sicuramente ideale ma vero. 
 
Ma se l'intera energia che dalla batteria transita alla resistenza 
viene propagata sull'intero piano P, sul filo cosa resta? 
 
Mi sfugge qualche cosa, o sul filo c'e' qualche cosa di diverso 
di un banale flusso di cariche? 
 
MF 

Michele Falzone ha scritto:

Non vedo perché la chiami provocatoria.
Si tratta, una tantum, di fisica seria :-)
 
Sì, ti sfugge qualcosa, ma non è colpa tua: nella didascalia della
figura non è detto esplicitamente che i conduttori tra pila e
resistenza *hanno res. trascurabile*.
Quindi sul filo non deve restare niente, perché non occorre consumare
energia per farci passare corrente.
 
Come vedo che la res. dei fili è trascurabile?
Basta guardare il campo elettrico, che in tutto lo spazio tra i fili è
disegnato perpend. a questi.
Se estrapoliamo fino alla superficie dei fili, abbiamo che la comp.
tangenziale del campo el. *esterno* ai fili è nulla, quindi è nulla
anche all'interno.
Se i fili avessero resistività non nulla, una corrente richiederebbe
un campo E diretto come il filo, che invece non è stato disegnato.
 
Ora prova a supporre che la resistenza ci sia: allora dentro i fili ci
sarà E diretto come il filo e all'esterno E oltre ad avere la
componente normale dovuta alla d.d.p. tra i fili, avrà anche una
compon. tangenziale.
Quindi il campo risultante sarà obliquo, e punterà verso detra nel filo
superiore, verso sinistra in quello inferiore.
Col campo magn. disegnato, facendo il prodotto vettore avremo che S non
è più parallelo ai fili, ma punta obliquamente *verso* i fili.
Quindi esiste una corrente d'energia che *entra* nei fili, ed è quella
che occorre per fare il lavoro elettrico necessario, e in ultima analisi
per cedere ai fili la potenza Joule.
 
 
-- 
Elio Fabri

    
 
Vedo che sono stato poco chiaro, vediamo di riprovare:                
 
 
Questa volta non vorrei fare confusione, possiamo sempre fare l'approssimazione che le perdite sul conduttore siano trascurabili, quelli che non possiamo trascurare invece sono gli effetti capacitivi ed induttivi della linea, per tenere conto dei tempi di ritardo propri della linea.
 
Per semplicita' di calcolo, ma solo per semplicita' di calcolo e per rappresentare meglio quello che voglio dire, possiamo prendere in esame una linea __molto particolare__.
Una linea composta da due conduttori piatti ideali molto larghi, affacciati tra loro e molto vicini.
 
 
Sia L la larghezza dei due conduttori affacciati e D la distanza tra i due conduttori piatti, sottolineando che faccio questa scelta per potere considerare i due conduttori affacciati come un condensatore piano ideale, per potere trascurare gli effetti al bordo, sempre per semplificare quanto voglio mettere in evidenza, anche se con un normale conduttore e' lo stesso.
 
 
Spero di non avere dimentica nulla, tranne quello di inserire un tasto in prossimita' della batteria e sottolineando di fare una linea abbastanza lunga.
 
 
 
Alla chiusura del tasto, avremo una normale propagazione di un gradino di tensione, e a regime i due conduttori supposti ideali, e pertanto equipotenziali, si comporteranno come un normale condensatore, quindi  trascurando gli effetti al bordo, possiamo sicuramente dire che il campo elettrico e' E=V/D e sicuramente sempre perpendicolare al piano dei due conduttori, ed avendo posto L sufficientemente grande, si potra' semplificare anche il campo magnetico, potendo asserire che H=I/L tra i due conduttori e trascurabile all'esterno.
 
 
Penso questa volta di non avere dimenticato nulla, e quindi il vettore di Poynting in ogni punto tra le armature del condensatore formato dai due conduttori e' P=E*H=(V/D)*(I/L), rigorosamente parallelo alla direzione di propagazione dell'energia che va dalla batteria alla resistenza.
 
 
 
Tutta l'energia nell'unita' di tempo, e' rigorosamente solo all'interno tra i due conduttori e nulla all'esterno, essendo nulli E ed H, per le semplificazioni fatte e sicuramente fattibili, e si trova moltiplicando il vettore di Poynting per l'area Area=L*D, e pertanto la potenza trasmessa essere uguale a  P*Area=(V/D)*(I/L)*L*D=V*I, essendo il vettore di Poynting costante in tutti i punti presi in esame.
 
Che e' la potenza che conosciamo, ma rigorosamente concentrata tra le piastre del conduttore, ma __essenzialmente__ fuori dai conduttori.
 
Andiamo all'aspetto provocatorio: Se il flusso di energia praticamente e' tutta fuori dai conduttori, cosa c'e' nei conduttori?
 
 
Che la corrente elettrica sia realmente un puro orientamento sotto l'azione di una differenza di potenziale, come asseriva il mio Professore Giuseppe Cannata?
 
 
 
Con la differenza che il Prof. Cannata aveva solo fatto un'analisi dimensionale, senza aver preso coscienza della realta' dei fatti, io credo di avere chiaro l'intero meccanismo, comprese le trasformazioni di Lorentz in un moto relativo e molto altro ancora, anche del perche' le dimensioni delle cariche elettriche debbano essere banalmente quelle di una portata di massa.
 
Buon anno 
 
MF