Tra le armature di un condensatore piano
Categoria: FISICA |
Testo del Quesito:
Tra le armature di un condensatore piano, poste a 1,5 mm tra loro, è stabilita una d.d.p. di 70V.
Quanto vale il campo elettrico tra le armature?
Introduzione all’Argomento:
L’elettrostatica è una disciplina che studia le cariche elettriche statiche (hanno grandezza e posizione invariabili nel tempo), generatrici del campo elettrico. Quest’ultimo è una grandezza vettoriale generata da una carica Q nello spazio. In particolare, esso si definisce come rapporto tra la forza di Coulomb esercitata da una carica Q su una carica di prova q e la carica q stessa. Si tratta di un argomento fondamentale nello studio della fisica, in quanto, insieme a quello magnetico, costituisce il campo elettromagnetico, responsabile dei fenomeni di interazione elettromagnetica. Introdotto da Michael Faraday per spiegare l’interazione tra due cariche poste ad una certa distanza, il campo elettrico si propaga alla stessa velocità della luce e, nel Sistema Internazionale, si misura in N/C (Newton / Coulomb).
Analisi dell’Esercizio:
In questo esercizio bisogna trovare il campo elettrico presente tra le armature di un condensatore piano su cui è stabilita una certa differenza di potenziale. Conoscendo un minimo la teoria dell’elettrostatica, il quesito è subito risolto. In questa situazione, possiamo infatti considerare il campo uniforme, con verso rivolto dall’armatura positiva a quella negativa e modulo pari al rapporto tra differenza di potenziale e la distanza tra le armature stesse.
Risoluzione dell’Esercizio:
Tra le armature di un condensatore (piano), possiamo considerare il campo uniforme, con verso rivolto dall’armatura positiva a quella negativa, con modulo e intensità pari a:
$$E=-\frac{\Delta V}{\Delta l}$$
dove $\Delta V$ è la differenza di potenziale tra le armature, mentre $\Delta l$ indica la loro distanza. Dunque il modulo di $E$ vale:
$$|E|=\frac{70V}{1,5\times10^{-3}m}=4,6\times10^{4}\frac{V}{m}$$
