Si vuole mantenere sospesa a 2 m dal suolo una sferetta di massa 2,0 g e di carica $q=0,50 \mu C$ utilizzando il campo elettrico prodotto da un piano uniformemente carico parallelo al terreno.
A che altezza dal suolo deve essere collocato il piano e che densità superficiale di carica bisogna fornire ad esso?
$$
\left[6,9 \cdot 10^{-7} C / m ^2\right]
$$
28
punti
Livello 0
Il modulo del campo elettrico generato da un piano infinito di carica è:
E= (sigma) /(2* €0 )
dove:
sigma= densità superficiale
€0 = costante dielettrica = 8,9* 10^ ( - 12) [C²/(N·m²)]
Essendo il campo generato uniforme la distanza tra la sfera e il piano di carica è ininfluente.
Se vogliamo mantenere sospesa la sfera deve risultare:
Fp=F_el
m*g = q*E
m*g = (q* sigma) /(2 *€0)
Da cui si ricava:
sigma = (2*m*g*€0)/ q
Sostituendo i valori numerici:
q= 0,5*10^(-6) C
m= 2*10^(-3) kg
si ricava il valore della densità:
sigma = 6,98* 10^ (-7) [C/m²]
77016
punti
Genius II
