Un elettrone si trova libero tra due ampie e orizzontali lastre parallele isolanti distanti 2,3 cm tra loro. Esse hanno uguali cariche di segno opposto uniformemente distribuite. La forza gravitazionale sull'elettrone bilancia la forza elettrostatica del campo $\boldsymbol{E}$ agente su di esso. Stabilire
(a) la densità di carica superficiale sulle lastre e
(b) il verso di $\boldsymbol{E}$.
Potete svolgere questo esercizio motivando lo svolgimento? Non so proprio da dove partire, grazie
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Livello 0
Questo esercizio è una tipica applicazione del teorema di Gauss. Una lastra uniformemente carica produce un campo elettrico pari ad
$E=\frac{\sigma}{2\epsilon_0}$
Essendo $\sigma$ la densità di carica superficiale
Quando hai due lastre orizzontali affacciate sei nella condizione di avere un "condensatore piano", il cui campo elettrico fra le lastre vale
$E=\frac{\sigma}{\epsilon_0}$
Quindi per risolvere il problema devi trovare la forza elettrica agente su l'elettrone (chiamiamo $q_e$ la carica di quest'ultimo):
$F_e=q_e E$
Tale forza deve essere uguale alla forza peso agente su l'elettrone (indichiamo con $m_e$ la massa di quest'ultimo):
$F_g= m_e g$
Eguagliando si trova E:
$E= \frac{m_e g}{q_e}$
Una volta che sai $E$ trovi $\sigma$
Se non ti è chiaro qualcosa chiedi pure.
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Livello 9
