Luca solleva un dubbio:

Vorrei un chiarimento circa il segno del lavoro del campo a proposito del seguente esercizio, la cui risoluzione è piuttosto semplice, ma di cui mi sfugge la teoria.
Ecco il testo: Tre cariche q₁ = –4·10^–8 C, q₂ = 3·10^–8 C, q₃ = 2·10^–9 C sono poste sui vertici di un triangolo equilatero di lato l = 60 cm. Calcola il lavoro W fatto dalle forze elettrostatiche per portare q₃ all'infinito. Il risultato è W = –(U_f–U_i) = –q₃(V_f–V_i) e considerando il potenziale all'infinito uguale a zero si otterrà W = q₃·V_i che verrà negativo. La mia domanda è, perché il lavoro del campo viene negativo se la risultante delle forze agenti su q₃ spingerebbe naturalmente questa carica verso l'esterno (del triangolo) quindi all'infinito? Il lavoro del campo non è negativo quando il campo stesso fa qualcosa di «non naturale»?

Ecco la mia risposta:

L'osservazione di Luca è acuta. Se traccio un disegno della configurazione delle tre cariche, e disegno i vettori forza agenti su q₃, costruendo quindi la forza risultante, ottengo un vettore forza che punta all'esterno del triangolo.

L'errore di Luca sta nella frase successiva: «quindi all'infinito». La forza risultante tende a spostare q₃ nella direzione indicata, allontanandola da q₂ che la respinge e avvicinandola a q₁ che la attrae. A un istante successivo, di conseguenza, la forza attrattiva diretta verso q₁ aumenterà e quella repulsiva diretta verso q₂ diminuirà: di conseguenza la forza risultante sarà più vicina a una forza attrattiva diretta verso q₁. Il processo continuerà finché q₃ finirà per cadere su q₁ descrivendo un arco di curva.