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[Risolto] Potenziale elettrico

  

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Trova se, e in quali posizioni, sulla retta $A B$ congiungente due cariche puntiformi di valore $q_A=-7,0 mC$, $q_B=5,0 mC$, distanti tra loro $20 cm$, si annullano:
a) il campo elettrico;
b) il potenziale elettrico.

 

a) $110 cm$ esternamente ad $A B$, oltre $q_B$;
b) $50 cm$ esternamente ad $A B$, oltre $q_B$
oppure internamente ad $A B$, a $8 cm$ da $q_B$ ]

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Internamente il campo non si annulla perché le cariche hanno segno opposto. Si annulla internamente se hanno segno uguale.

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EA = k * qA / rA^2;

EB = k * qB/rB^2;

troviamo il punto P in cui E ris = 0

P si trova in x; distanza di P da qA posta in 0;

campoE

rA = x; distanza di P da qA

rB = x - 0,20; distanza di P da qB

qA / x^2 = qB / (x - 0,20)^2;

7 / x^2 = 5 / (x - 0,20)^2

7 * (x - 0,20)^2 = 5 x^2;

7 * (x^2 + 0,04 - 0,4 x) = 5x^2

7x^2 + 0,28 - 2,8 x = 5x^2;

2x^2 - 2,8 x + 0,28 = 0,

x^2 - 1,4 x + 0,14 = 0;

x = + 0,7 +- radicequadrata(0,7^2 - 0,14);

x = 0,7 +- radice(0,35) ;

x = 0,7 + 0,59 = 1,29 m = 129 cm, distanza da qA posta in 0;

x è esterno ad AB;

129 - 20 = 109 cm da qB = + 5,0 mC.

E risultante = 0 N/C in P a distanza 109 cm da qB;

Punto in cui il potenziale V = 0 V;

V = somma algebrica dei potenziali Va + VB. 

k qA / x + k qB/(20 - x) = 0;

- 7 / x + 5/(20 - x) = 0;

- 7(20 - x)  + 5x = 0;

- 140 + 7x + 5x = 0;

12x =140;

x = 140 / 12 = 11,7 cm = 12 cm circa da qA

20 - 12 = 8 cm da qB (internamente alle cariche).

Esternamente:

- 7/x + 5/(x - 20) = 0;

- 7 * (x - 20) + 5x = 0;

- 7x + 5x + 140 = 0;

- 2x = - 140;

x = 140 / 2 = 70 cm ; distanza da qA posta in 0;

70 - 20 = 50 cm da qB, punto esterno alle cariche.

Ciao @salvob  

 



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IMG 20230805 184914

Avendo le due cariche segno opposto, internamente alla congiungente qA-qB I vettori campo andrebbero a sommarsi. Il campo si annulla in un punto alla destra di qB (carica di valore minore) 

L'intensità del campo elettrico generato da una carica puntiforme q in un punto P distante R vale 

E= k|q|/R²

Il potenziale V, grandezza scalare (Volt), vale:

V=kq/R

Il potenziale elettrico dovuto a due cariche puntiformi è la somma algebrica dei potenziali delle singole cariche.

Quindi per il potenziale 

x=12 cm da qA => 8 cm da qB (internamente) 

x=70 cm da qA => 50 cm da qB (esternamente) 

 



Risposta
SOS Matematica

4.6
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