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SFERA CONDUTTRICE SCARICA

Posted on Author Zucage Posted in Autisti


    Ho una sfera conduttrice isolata e scarica. ad una distanza a ci pongo Perchè dovrei aspettarmi una carica nulla sulla sfera (essa è isolata). b) Sfera conduttrice nel campo di una carica puntiforme; c) Sfera conduttrice immersa .. Una sfera conduttrice, isolata e scarica, di raggio., viene immersa in un. Se una sfera conduttrice caricata con carica Q è posta a contatto con una sfera identica scarica, la carica Q si divide a metà tra le due. In una sfera conduttrice una carica Q, per la simmetria della configurazione, d dal suo piano mediano, una analoga lastra conduttrice L2 inizialmente scarica.

    Nome: sfera conduttrice
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    La carica è distribuita con densità superficiale uniforme se il guscio fosse conduttore la carica sarebbe non uniforme. Tale foro non modifica la distribuzione uniforme di carica sulla sfera ed ai fini del calcolo si approssima il foro con una carica puntiforme di valore opportuno e di segno chiaramente negativo. Determinare il campo nel centro della sfera e in che posizione dello spazio il campo elettrico è nullo.

    Discutere se l'approssimazione con una carica puntiforme sia giusta. Il guscio esterno ed interno sono allo stesso potenziale nullo rispetto all'infinito. Determinare la d.

    Applicando il teorema di Gauss, vi è flusso del campo elettrico solo attraverso le due superfici di base ed è eguale ed uscente per entrambe le superfici per cui. La ragione per cui al di fuori dello strato il campo è identicamente nullo dipende dal fatto che la zona carica ha carica totale nulla, e quindi al di fuori della zona le cariche opposte da esse possedute si bilanciano completamente.

    All'interno della distribuzione invece non si ha un bilanciamento.

    Esercizi di fisica con soluzioni/La legge di Gauss

    Per ragioni di continuità sulle superfici dello strato il campo elettrico è nullo. A partire da questo fatto si calcola mediante il teorema di Gauss il campo elettrico nella regione centrale. Disponiamo il cilindro con le generatrici ortogonali al piano dello strato e con una superficie all'esterno dello strato dove il campo è nullo e l'altra in un punto generico della regione centrale di coordinata x , applicando il teorema di Gauss:.

    Si risolveva ancora più semplicemente ricorrendo al teorema di Gauss in forma locale che all'interno della nuvola si riduce in:.

    Tra il piano ed il filo il campo elettrico generato dalle due distribuzioni di carica sono concordi e quindi la risultante non si annulla mai. Dal teorema di Gauss il campo generato dalla sola sfera di destra è nullo al centro e vale all'interno:.

    Mentre quello della sfera di sinistra è semplicemente:.

    Una sfera metallica nel vuoto inizialmente scarica

    A grande distanza il campo è nullo in quanto la sovrapposizione di due strati carichi con carica eguale ed opposta. All'interno del guscio metallico il campo è nullo quindi sulla superficie interna deve essere indotta una carica eguale ed opposta a quella della nuvola isolante. Quindi la densità superficiale vale:.

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    La sua derivata è nulla per:. Wikibooks, manuali e libri di testo liberi.

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    Esercizi di fisica con soluzioni. Menu di navigazione Strumenti personali Accesso non effettuato discussioni contributi registrati entra. Per esempio, appoggiando la mano sulla sfera principale e caricandola successivamente, miliardi di innocui elettroni percorrono il tuo corpo, raggiungendo la punta dei capelli.

    Siccome hanno tutti carica elettrica negativa e due cariche di segno uguale si respingono, le punte dei capelli tendono a divergere, i capelli si allontanano e si sollevano.

    Un altro esempio simpatico è rappresentato da una pila di coppette di alluminio messe a contatto della parte superiore della sfera conduttrice prima di caricarla elettricamente: accumulandosi cariche di segno uguale anche sulle coppette, esse si respingono e cominciano a volare via. L'efficienza di questa macchina elettrostatica dipende dalle condizioni ambientali: più è umido e più l'aria disperde in fretta le cariche diminuendo la capacità di ottenere scariche intense.

    Se la somma di queste forze è nulla, le cariche elementari sono mediamente ferme: in questo caso il corpo è un isolante.

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    Altrimenti le cariche elementari si ridislocano più o meno velocemente all'interno del corpo, eventualmente dissipando parte della loro energia meccanica iniziale, fino ad assumere una configurazione di minima energia potenziale. In questo caso si dice che il corpo è un conduttore. In particolare, nel caso ideale in cui non ci sia dissipazione di energia meccanica, si dice che il corpo è un conduttore ideale. In un conduttore ideale inizialmente neutro, cioè con ugual numero di cariche positive e negative e quindi con carica totale nulla, campi elettrici esterni o eventuali differenze locali nella concentrazione delle cariche, dovute, ad esempio, alle fluttuazioni termiche, provocherebbero forze capaci di produrre l'espusione di cariche dal conduttore.

    Dato che questo normalmente non succede, bisogna ammettere che alla superficie del corpo ci sia una barriera di potenziale normalmente insormontabile, cioè capace di generare una forze contrarie uguali o superiori.

    Se il rapporto tra le cariche viene squilibrato perché vengono aggiunte o tolte cariche dello stesso segno, le cariche eccedenti, respingendosi l'una con l'altra, se hanno energia superiore a quella dovuta alla barriera di potenziale superficiale sfuggono dal corpo; se hanno energia minore o uguale a quella dovuta alla barriera, sono confinate nei pressi della superficie.

    Quindi, in generale, in un conduttore perfetto la carica si distribuisce in uno strato superficiale di spessore atomico. In una sfera conduttrice una carica Q , per la simmetria della configurazione, si distribuisce in uno strato superficiale con densità superficiale costante.

    Il potenziale è costante in tutto il volume della sfera e, se assunto nullo all'infinito, è direttamente proporzionale alla carica. Questo rapporto, che dipende solo dalle proprietà geometriche della sfera il suo raggio e dalla permittività elettrica dell'ambiente è detto capacità elettrica.

    La capacità elettrica è analoga, ad esempio, alla capacità termica di un corpo, che rappresenta il rapporto costante tra calore immesso in un corpo e il suo aumento di temperatura:.


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