Un condensatore carico è isolato come in fig. 2.6. Fra le due armature si manifesta una forza di attrazione che ci proponiamo di calcolare.
Fig 2.6 - Forza di attrazione fra le armature di un condensatore
Nell'articolo «energia immagazinata nel condensatore» è stata ricavata l’espressione dell’energia immagazzinata nel condensatore: nei casi come questo, nei quali si conoscono le energie, le forze vengono ricavate con il metodo del lavoro virtuale; si immagina di far compiere ad una armatura un piccolo spostamento Δx, si calcola la conseguente variazione di energia immagazzinata (W2 — W1) che, per il principio di conservazione, corrisponde al lavoro meccanico L compiuto durante lo spostamento; la forza si ottiene dal rapporto
Avendo ipotizzato il condensatore isolato, durante lo spostamento virtuale Δx la carica Q rimane costante, mentre variano la capacità e conseguentemente la tensione; la differenza fra le energie prima e dopo lo spostamento risulta
La forza viene cosi ricavata
Ricordando che
e che
la forza può essere espressa come