Una carica Q0 è uniformemente distribuita su una piastra quadrata di lato L=1m. Sia l’asse x perpendicolare alla piastra passante per il centro O. Una carica puntiforme Q1=π∙10^(-6)C è posta nel punto A sull’asse x a distanza d=0,1m dalla piastra. Determinare la carica Q2 sapendo che il campo elettrico totale è nullo nel punto medio B del segmento OA. Determinare intensità, direzione e verso della forza elettrostatica agente sulla carica Q1.
31
punti
Livello 0
Q2 = Q0? Carica sulla piastra?
Vuoi il campo della piastra?
σ = Q0 / Area = Q0 / 1^2
E piastra = σ/(2 εo) = Q0 / (2 * 8,854 * 10^-12);
E piastra = Q0/(1,771 * 10^-11); campo della piastra carica
Campo di Q1 in B distante r = d/2;
r = 0,05 m;
Q1 è positiva, il campo è uscente da Q1, verso la piastra
E1 = k Q1 / r^2 = [1/ (4 π εo)] * π * 10^-6 / 0,05^5;
E1 = [1/(4εo)] * 10^-6 / (2,5 * 10^-3) = 1,13 * 10^7 N/C;
EB = 0, in B la somma dei due campi si deve annullare;
Il campo della piastra in B, deve avere verso opposto a E1;
la carica Q0 sarà positiva;
E piastra - E1 = 0; nel punto B;
Q0 / (1,771 * 10^-11) = 1,13 * 10^7;
Q0 = 1,13 * 10^7 * 1,771 * 10^-11;
Q0 = 2,0 * 10^-4 C; carica sulla piastra.
E piastra = σ/(2 εo) = Q0 /(Area * 2 * 8,854 * 10^-12);
e piastra = 2,0 * 10^-4 / (1,771 * 10^-11) = 1,13 * 10^7 N/C;
F su Q1:
F = Q1 * E piastra in A;
F = π * 10^-6 * 1,13 * 10^7 = 35,46 N; Forza su Q1, repulsiva.
87202
punti
Genius II
