Se numeste potential electric intr-un punct forta electromotoare din acest
punct spre alt punct ales ca referinta, urmand un drum trast in aer. u4n18nt
In cazul fenomenelor electrice care depind numai de diferenta de potential,
alegerea punctului de referinta luat ca zero al potentialului este indiferenta,
cu conditia ca aceasta sa nu se schimbe in decursul aceleiasi serii de
masuratori. In tratatele teoretice, se ia punctul de referinta la o distanta
infinita de sistemul electrizat considerat. Avantajul care rezulta de aici este
ca expresia matematica a potentialuluidatorat unui corp muc electrizat se reduce
astfel la forma cea mai simpla. In cercetarile experimentale este convenabil
sa se ia pentrul punctul de referinta un obiect oarecare metalic, cum ar fi
o portiune dintr-un sistem de tevi de apa sau de gaz, legat la pamant.
Este de adesea sa presupunem caperetii, plafonul si podeaua salii in care
se fac experimentele au o putere conductoare suficienta pentru ca suprafata
interioara a salii sa ramana la acelasi potential : se poate atunci considera
acest potential egal cu zero. Cand un aparat se gaseste inchis intr-o
carcasa metalica, se poate considera zero potentialul carcasei.
Potentialul unui conductor
Daca potentialele in diverse puncte ale unui conductor uniform sunt diferite,
se produce un curent electric dirijat de la punctele cu potentiale ridicate
spre punctele cu potentiale coborite.
Potentialul conductorului este potentialul care va trebui sa fie acelasi in
toate ounctele conductorului. In mod obisnuit se defineste ca potential
al conductorului potentialul unui punct din aer infinit apropiat de suprafata
conductorului. Intr-o cavitate aproape inchisa in conductor,
potentialul este acelasi puncte infinit apropiate de suprafata conductorului,
determinand experimental potentialul intr-o astfel de cavitate. Se stie
ca, daca doua metale se afla in contact si in echilibru electric,
potentialele lor, definite ca mai inainte, sunt in general diferite.
Daca se mentin in contact un cilindru de cupru cu un cilindrude zinc si
daca facem sa ajunga in interiorul cilindrilor, mai intai
a celui de cupru si apoi a celui de zinc, o flacara a unei lampi de alcool,
ce este legata la un electrometru atunci aceasta lampa capata imediat potentialul
aerului din interiorul cilindruluide cupru.
Regiunea spatiului in care potentialul este mai mare decat o valoare
este separata de regiunea in care el este mai mic decat aceasta
valoare, printr-o suprafata numita suprafata echipotentiala; in orivare
punct al acestuia potentialul ia aceeasi valoare data. Putem concepe o serie
de suprafete echipotentiale care sa corespunda unei serii de potentiale in
ordinea aritmetica. Potentialul orcarui punct va fi indicat prin pozitia lui
in seria suprafetelor echipotentiale. Doua suprafete echipotentiale nu
pot niciodata sa se intretaie, intrucat nici un punct poate
avea doua potentiale diferite. Se poate ilustra ideea de potential electric,
comparandu-l cu presiunea din teoria fluidelor si cu temperatura din teoria
caldurii. Daca facem sa comunice ,doua recipiente, printr-un tub ce contin fluide
identice sau diferite, fluidul va curge din vasul in care presiunea este
mai mare in vasul in care ea este mai mica, pana ce presiunile se egaleaza;
dar nu se va mai intampla asa tn cazul in care unul dintre
vase va fi mult mai sus decat celalalt, pentru ca gravitatia are tendinta
sa faca fluidul sa treaca din vasul mai ridicat in cel mai coborat.
In mod similar, cand doua cotpuri electrizate sunt puse in
contact electric, printr-un fir metalic, electricitatea va fi transferata de
la corpul cu potentialul mai ridicat la corpul cu potentialul mai coborat
cel putin daca nu intervine o forta electromotoare care sa tinda sa impinga
electicitatea de la un corp la altul, cum este cazul cuplului de cupru si zinc
in contact, memtionat mai inainte.
De asemenea, daca doua corpuri cu temperaturi diferite comunica termic prin
contactul real sau prin radiatiile lor, va avea loc un transport de caldura
de la corpul cu temperatura mai ridicata la corpul cu temperatura mai coborata,
pana cand temperatura celor doua corpuridevine egala. Dar nu trebuie
sa presupunem ca analogia intre temperatura si potential poate fi extinsa
la toate aspectele fenomenelor caldurii si electricitatii. Intra-devar
aceasta analogie dispare in cazurile in care caldura este generata
sau disrusa. Trebuie, de asemenea, sa ne reamintim ca temperatura corespunde
unei stari fizice reale, in timp ce potentialul este numai o marime matematica,
a carui valoare depinde de punctul de refe rinta pe care l-am putut alege. Ridicand
temperatura unui corp putem sa-l topim sau sa-l volatizam. Ridicand potentialul
unui corp si al carcasei care-l inconjoara, nu se produce nici un efect
fizic asupra corpului. Rezulta ca singura parte in care putem considera
fenomenele electrice si termice analog este aceea a transferului de caldura
sau electricitate cand temperatura sau potentialul unuia dintre corpuri
este mai mare decat a celuilalt.
In ceea ce priveste cealalta analogie, aceea a potentialului cu presiunea
dintr-un fluid, trebuie sa ne reamintim de ea numai intr-o privinta si
anume ca electricitatea pare un fluid pentru ca este capabila sa curga de-a
lungul unui conductor, asa cum fluidul curge intr-o conducta. Aici noi
nu putem introduce, o data pentru totdeauna, expresia obisnuita de fluid electric.
Aceasta este una dintre expresiile care, dupa ce a fost folosita la un moment
dat pentru a desemna un intreg sistem de cunostiinte imaginate.
Atata timp cat noi nu stim daca electricitatea este pozitiva sau
negativa sau de amandoua feluri sau daca o putem numi o substanta sau
o lipsa de substanta si atata timp cat nu stim daca viteza unui
curent electric poate fi masurata in sute sau mii de mile pe secunda sau
sutimi de inchi pe ora si cum nu cunoastem daca curentul curge de la pozitiv
spre negativ sau in directie inversa, trebuie sa evitam sa vorbim de fluid
electric.
Despre izolatori
In experientele de electricitate este adesea necesar ca un corp electrizat
sa fie astfel sustinut incat electricitatea sa nu scape. In
acest scop este indicat ca el sa fie asezat pe o masuta care are ca suport o
bara de sticla, cu conditia ca suprafata sticlei sa fie complet uscata. Dar,
cu exceptia unei atmosfere foarte uscate, suprafata sticlei are totdeauna putina
umiditate condensata pe ea. Din acest motiv aparatul electric este adesea plasat
in fata focului, inainte de a fi folosit, astfel incat
umiditatea aerului sa nu se mai poata condensa pe suprafata de incalzire
a sticlei.
Dar daca sticla se incalzeste prea tare, pierde puterea ei izolatoare
si devine un bun conductor. Atunci este bine sa se adopte o metoda prin care
suprafata sticlei sa poata fi mentinuta uscata fara incalzirea ei. Pentru
a transporta un corp electrizat, este foarte comod sa-l fixam in capatul
unei bare de ebonita. Ebonita este totusi foarte usor de electrizat. Cea mai
usoara atingere cu mana sau oricefel de frecare sunt suficiente pentru
a transmite electricitate suprafetei ei, astfel ca nici o concluzie nu mai poate
fi trasa cu privire la electrizarea conductorului de la capatul barei. Prin
urmare, bara nu trebuie niciodata atinsa, ci trebuie transportata cu ajutorul
unui maner de metal sau de lemn, acoperit cu o foita de staniu, iar inainte
de a face orice experienta intreaga suprafata a ebonitei trebuie sa fie
eliberata de electricitate prin trecerea ei rapida printr-o flacara. Racordurile
prin care conductorii sunt fixati de barele de ebonita nu trebuie sa aiba proeminente,
pentru ca electricitate nu numai ca se acumuleaza pe acestea, dar si se scurge
pe bara de ebonita si ramane acolo cand electricitate de pe conductor
este deccarcata. Prin urmare, racordurile trebuie sa fie in intregime
pe suprafata exterioara a conductorilor.
Este convenabil sa avem o sfera de alama, de un inchi in diametru, un
cilindru metalic, cu un diametru de aproximativ trei inchi si inaltimea
de sase inchi, o pereche de dischuri placate cu staniu, cu diametrul de doi
inchi si un fir subtire metalic, lung de aproximativ de un foot, necesar pentru
conexiuni intre corpurile electrizate, toate acestea vor fi montate de
bare de ebonita, cu diametrul de o optime de inch, cu manere de metal
sau de lemn acoperit cu staniu.