Esercizio

MATERIA – FISICA

Una carica puntiforme q = 10 mC è posta

Una carica puntiforme q = 10 mC è posta

Categoria: FISICA |

Testo del Quesito:

Una carica puntiforme q = 10 mC è posta all’interno di una sfera di raggio 18 cm. Determina il flusso del campo elettrico attraverso la sfera.

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 è sufficiente conoscere una semplice nozione per evitare numerosi calcoli complessi. Dobbiamo infatti determinare il flusso del campo elettrico attraverso una sfera all’interno della quale è posta una carica puntiforme q. Per fare ciò, ci rifacciamo al teorema di Gauss. Questo sancisce infatti che il flusso del campo elettrico, nel vuoto, attraverso una qualunque superficie chiusa che racchiuda una carica elettrica è pari al rapporto tra la carica stessa e la costante dielettrica. Insomma, il quesito diventa un gioco da ragazzi.

Risoluzione dell’Esercizio:

Per il teorema di Gauss in forma globale vale:

$$\Phi_s(\vec E)=\frac{\sum q_1}{\epsilon_0}$$

per cui:

$$\Phi_s(\vec E)=\frac{10\times10^{-3}C}{8,854\times10^{-12}\frac{C^2}{Nm^2}}=$$

$$=1,13\times10^9\frac{Nm^2}{C}$$

Condividi l’esercizio coi tuoi compagni:

WhatsApp
Email
Telegram