Calcolare campo elettrico e differenza di potenziale

hondagas
Buon giorno spero di essere nella sezione giusta, in caso contrario chiedo venia :D .

ho svolto un esercizio di fisica 2 e vorrei una correzione grazie.

-> Una distribuzione di carica a simmetria cilindrica è caratterizzata dall'avere un densità di carica uniforme pari a $ rho_0 $ per r Calcolare il campo elettrico in funzione di r, distanza dall'asse del cilindro. Calcolare la differenza di potenziale tra l'asse del cilindro e l'estremità della distribuzione .

Svolgimento:
considero r sappiamo che: $ Phi_E = Q/epsi $
e inoltre $ int E ds= Q/epsi $

dunque

$ Phi = intEds= 2pirh $

$ Q= int_v rho dv= rhopir^2h $

ove Q sta indicare la carica interna.

$ E(r)2pirh=(rhopir^2h/(epsi)) $

$ E(r)= (rhor)/(2epsi_0) $

ora considero R
$ Phi_E = intEds= E(r)2pirh $

calcola la Q interna

$ Q= rho_0(piR^2h)-rho_0(pir^2h-piR^2h)=rho_0pirh(2R^2-r^2) $

$ E(R)2pirh=((rho_0pih(2R^2-r^2)))/epsi_0 $

ossia

$ E(r)=(rho_0(2R^2-r^2))/(epsi_0 2r)) $


calcolo la differenza di potenziale per r
$ DeltaV=-intEdl $

$ DeltaV=-int_0^REdr=-int_0^R(rho_0r)/(2epsi_0) dr= -rho_0/(4epsi_0)R^2 $

ora vorrei sapere se il calcolo del DDP è giusto e in tal caso se va bene questo o bisogna espanderlo anche al caso 3R.
inoltre il carico della Qinterna è stato sviluppato attraverso altre fonti ma io personalmente non ho capito come farlo gradirei un delucidazione.
spero di essere stato chiaro e cortese ringrazio anticipato a chi risponderà .

Risposte
mgrau
Non ho seguito i tuoi calcoli, che mi sembrano più complicati del bisogno.
Data la simmetria, il campo è radiale e perpendicolare all'asse, per cui potresti usare il teorema di Gauss con superfici a forma di fetta di torta. Il flusso è nullo sui lati della fetta, costante e normale alla superficie sul lato curvo, per cui si dovrebbe trovare tutto quel che ti serve con quattro conti

hondagas
credo che Le prime due formule che ho usato siano Gauss: citando il libro per definizione il flusso del campo elettrico attraverso una superficie chiusa arbitraria è pari alla somma algebrica delle cariche interne alla superficie divisa per $ epsi_0 $ .

caro mgrau come l'avresti svolto a conti fatti ?

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