Problema 11.9.10

Fra le armature di un condensatore piano posto nel vuoto è applicata una differenza di potenziale V=100V. La distanza fra le armature è d=6,0mm. (fig.11.26)

Calcolare:

a)l’intensità del campo elettrico nei punti A, B e C;

b) il potenziale elettrico nei punti A, B e C;

c) il lavoro necessario per spostare una carica q=10-8C positiva da A a B, da B a C, da A a C;

d) la densità di carica σ sulle armature;

e) la forza elettrica agente sulla carica q se la poniamo nei punti A, B, C.

Rispondere nuovamente alle domande precedenti nel caso in cui fra le armature sia posto un dieletrico di costante εr=4.



fig.11.26

Guarda la soluzione

a) Il campo è uniforme:

EA=EB=EC=V/d

EA=EB=EC=100/(6.10-3)=0,17.105 V/m

a’) E’A=E’B=E’C=V/d=0,17.105 V/m   (con dielettrico)

 

b) VA=Ed1=0,17.105.2.10-3=0,34.102 V

VB=Ed2=0,17.105.4.10-3=0,68.102 V

b’) V’A=VA

V’B=V’C=VA=VB   (con dielettrico)

 

c) LAB=q(VA-VB)

LAB=10-8.102.(0,68-0,34)=0,34.10-6 J

LAC=LAB poichè VB=VC

LBC=0

c’) L’AB=L’AC=LAB=LAC

L’BC=0   (con dielettrico)

 

d) (vedi Problema 11.9.6) σ=ε0E

σ=8,86.10-12.0,17.105=1,5.10-7 C/m2

d’) σ’=ε0εrE=εrσ

σ’=6,0.10-7 C/m2   (con dielettrico)

 

e) FA=FB=FC=qE   FA=10-8.0,17.105=0,17.10-3 N

e’) F’A=F’B=F’C=FA=FB=FC   (con dielettrico)

Problema del Capitolo 11 - Campo elettrostatico e conduttori ohmici

Problema di difficoltà: Media