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[Risolto] Problema di fisica sul potenziale elettrico

  

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Una sfera conduttrice cava, come nella figura sotto, è posta nel vuoto, ha raggio interno $r_{1}=4,0 \mathrm{cm}$ e possiede una carica di $7,7 \mathrm{nC}$. Il potenziale della sfera, con la convenzione che sia zero all'infinito, è $1,2 \times 10^{3} \mathrm{V}$. Il punto $P$ dista $15 \mathrm{cm}$ dal centro della sfera.

- Trova il valore del raggio esterno $r_{2}$ della sfera.
- Calcola il valore del potenziale nel punto $P$.
- Calcola il valore del potenziale nel punto $T$ sulla superficie interna.
- Calcola il valore del potenziale nel centro $O$.
$$
\left[5,8 \times 10^{-2} \mathrm{m} ; 4,6 \times 10^{2} \mathrm{V} ; 1,2 \times 10^{3} \mathrm{V} ; 1,2 \times 10^{3} \mathrm{V}\right]
$$

Potenziale elettrico
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K Q  / r2 = V ; 

 

r2 = K Q / V = 9 * 10^9 * 7,7 * 10^-9/ 1,2 * 10^3 = 0,058 m

 

raggio esterno r2 = 5,8 * 10^-2 m = 5,8 cm

 

V(P) = K Q / R;

 

R = 15 cm  = 0,15 m;

 

V(P) = 9 * 10^9 * 7,7 * 10^-9 / 0,15 = 462 Volt;

 

V(P) = 4,62 * 10^2 V.

 

All'interno della sfera il potenziale rimane costante, uguale a quello sulla superficie esterna, altrimenti fra le due superfici ci sarebbe una differenza di potenziale, che metterebbe in moto le cariche.

 

V(interno) = 1,2 * 10^3 V. (Anche al centro).

 

Le cariche libere depositate su una sfera conduttrice cava si dispongono all'equilibrio il più lontano possibile le une dalle altre, a causa della repulsione reciproca: di conseguenza le cariche si distribuiscono uniformemente sulla superficie esterna.

Il potenziale sulla superficie interna deve essere uguale a quello superficie esterna.

@marika Grazie mille 😁



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Tutto corretto, quanto già detto.

Attenzione sempre alle conversioni:

La misura della carica è in nano Coulomb e quindi va portata in Coulomb

Il raggio interno espresso in cm va convertito in metri.

La misura del raggio esterno in cm non è 5,8 cm bensì  0,058.

4 11 2020

 

@dany_71 Grazie mille ❤️



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già risolto al seguente link:

https://www.youmath.it/forum/viva-la-fisica/47109-potenziale-di-una-sfera-conduttrice-cava-esercizio.html#text=Una%20sfera%20conduttrice%20cava%2C%20come,2%20x%2010%5E3%20V.

 



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