Problema 11.4.4
Le cariche rappresentate in figura hanno i seguenti valori: q1=-80.10-9C, q2=80.10-9C e q3=10.10-8C. Calcolare:
a) l’intensità e la direzione della forza agente su q3;
b) calcolare il lavoro necessario per portare la carica q3 dalla posizione indicata in fig.11.11 fino al punto P, mantenendo fisse le cariche q1 e q2.
[εr=1]
F=F1+F2
F1=kq1q3/r21
F1=9.109.(-80).10-9.10.10-8/9=-8.10-6N (attrattiva)
F2=kq2q3/r22
F2=9.109.(80).10-9.10.10-8/16=4,5.10-6N (repulsiva)
La direzione e il verso sono indicati in figura.
Da cos(α)=F1/F si può ricavare anche α=29,6°
b) Per calcolare il lavoro, occorre conoscere il potenziale del campo nei punti iniziale e finale.
VO1=kq1/r1 VO2=kq2/r2
VO=k(q1/r1+q2/r2)
VO=9.109(-80.10-9/3+80.10-9/4)=9.80(-1/3+1/4)=-60V
VP=9.109 (-80.10-9/4+80.10-9/3)=9.80(-1/4+1/3)=60V
L=q(VP-VO) L=10.10-8 (60+60)=1,2.10-5 J