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[Risolto] Campo elettrico tra piani

  

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Due piani di carica con densità superficiale $-\sigma e +\sigma$ sono posti a $x=0$ e $x=d$ rispettivamente. Tra i due piani c'è un piano liscio (isolante) inclinato a un angolo $\alpha\left(\alpha<45^{\circ}\right)$ rispetto l'orizzontale.

a) Si calcoli il campo elettrico $E$ tra i piani, specificando modulo, direzione e verso, assumendo che la distanza tra i piani sia molto piccola rispetto alle dimensioni dei piani stessi. Sul piano liscio c'e appoggiato un oggetto con massa $m$ e carica $q=q_{0}$.

b) Si calcoli il valore (e il segno) della carica $q_{0}$ per cui l'oggetto rimane immobile, esprimendo il risultato in termine di $\sigma, m, \alpha, g$ (accelerazione gravitazionale), e $\varepsilon_{0}$.

c) Se invece la carica avesse valore $q=q_{I}\left(\left|q_{1}\right|<\left|q_{0}\right|\right)$, si calcoli l'accelerazione lungo il piano.

campo elettrico
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sigma

a)

il modulo del campo elettrico {simile al doppio strato o al condensatore}:

E = sigma /eps0       

{campo uniforme se si trascura l'effetto dei bordi}

b) ovviamente qo > 0

per l'equilibrio deve essere:

F// = P//

F// = F*cosalfa        e         P// = P*senalfa   

F*cosalfa = P*senalfa    --->  F = P*tanalfa ---> F = P*tanalfa = qo *E = qo*sigma /eps0

 

qo = F/E = P*tanalfa/E = m*g*eps0*tanalfa/(sigma)

c)

se qi < qo 

a = (P// - F// )/m = (mg*senalfa - qi*sigma*cosalfa/eps0) /m = g*senalfa - qi*sigma*cosalfa/(m*eps0)

 

.......................

p.s.

... qui si trascura l'attrito al quale contribuiscono sia P_|_ che F_|_ .

 



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