Tre cariche elettriche puntiformi, ciascuna di valore 1 pC, si trovano lontane fra loro (ossia non interagiscono ). Vengono poi portate, da una forza esterna, sui vertici di un triangolo equilatero di lato 10 cm. Determinare:
a) il lavoro fatto dalla forza esterna ;
b) il valore del potenziale elettrico generato dalle tre cariche, nella configurazione finale, nel punto di mezzo della base del triangolo (rispetto all’infinito dove viene assunto pari a zero)
35
punti
Livello 0
vi chiedo aiuto ragazzi
L = Uo - Ufinale;
Uo = 0 J; energia potenziale iniziale;
U finale = Energia potenziale finale quando le cariche sono ai vertici del triangolo;
Uf = k q1 q2 / r + k q2 q3 / r + k q1 q3 / r;
q1 = q2 = q3 = 10^-12 C;
r = 0,1 m;
Ufinale = 3 * k q^2/ r;
U finale = 3 * 9 * 10^9 * (10^-12)^2 / 0,1 = 1,8 * 10^-13 J;
L = 0 - 1,8 * 10^-13 = - 1,8 * 10^-13 J;
(il lavoro è fatto da una forza esterna per avvicinare le tre cariche, quindi è negativo).
Il lavoro fatto diventa l'energia potenziale del sistema di cariche.
Potenziale nel punto P:
il punto P a metà base dista 5 cm dalle due cariche q1 e q2 alla base e dista r3 = h dalla carica q3 al vertice in alto.
r1 = r2 = 0,05 m;
r3 = L * radice(3) / 2 m = 0,10 * 0,866 = 0,0866 m;
V (P) = U (P) / Q; energia per unità di carica; (V = k q / r).
V(P) = k q1/r1 + kq2/r2 + kq3/r3;
V(P) = 2 * k q/0,05 + kq / 0,0866;
V(P) = 2 * 9 * 10^9 * 10^-12/0,05 + 9 * 10^9 * 10^-12 /0,0866;
V(P) = 18 * 10^-3/0,05 + 9 * 10^-3 /0,0866;
V(P) = 0,36 + 0,104 = 0,464 Volt.
Ciao @riccardo_buccini
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Genius I
