Campo elettrico e potenziale di due sfere concentriche
Ciao a tutti.
Volevo sapere se sbaglio qualcosa in questo esercizio. Ho due sfere concentriche con densità di carica $rho_0$ per $0<=r<=R$, $2rho_0$ per $R<=r<=2R$ e $rho=0$ per $r>2R$. Devo calcolare la carica totale, il potenziale per r=2R e il potenziale al centro della distribuzione.
Allora per il teorema di Gauss e per $0<=r<=R$: $E_1*4pir^2=rho4/3pir^3/epsilon_0$ per cui $E_1(r)=rhor/(3epsilon_0)$
Allora per il teorema di Gauss e per $R<=r<=2R$: $E_2*16pir^2=2rho*(32/3pir^3-4/3pir^3)/epsilon_0$ per cui $E_2(r)=9/12rhor/(epsilon_0)$
Per il campo esterno come faccio? Faccio la somma dei due campi $E_1(R)+E_2(2R)$?
Il campo su 2R lo calcolerei come $V(2R)=int_R^(2R)E_1(R)dr$ ma la seconda sfera come mi influisce?
Volevo sapere se sbaglio qualcosa in questo esercizio. Ho due sfere concentriche con densità di carica $rho_0$ per $0<=r<=R$, $2rho_0$ per $R<=r<=2R$ e $rho=0$ per $r>2R$. Devo calcolare la carica totale, il potenziale per r=2R e il potenziale al centro della distribuzione.
Allora per il teorema di Gauss e per $0<=r<=R$: $E_1*4pir^2=rho4/3pir^3/epsilon_0$ per cui $E_1(r)=rhor/(3epsilon_0)$
Allora per il teorema di Gauss e per $R<=r<=2R$: $E_2*16pir^2=2rho*(32/3pir^3-4/3pir^3)/epsilon_0$ per cui $E_2(r)=9/12rhor/(epsilon_0)$
Per il campo esterno come faccio? Faccio la somma dei due campi $E_1(R)+E_2(2R)$?
Il campo su 2R lo calcolerei come $V(2R)=int_R^(2R)E_1(R)dr$ ma la seconda sfera come mi influisce?
Risposte
Ciao, matitti.
Mi dispiace per il ritardo nella risposta, ma io sono iscritto al forum solo da qualche giorno.
Secondo me si deve incominciare a risolvere il problema calcolando la quantità di carica $Q$ totalmente posseduta dal sistema:
$Q=4/3pi*R^3*rho_0+4/3pi*(8R^3-R^3)*2rho_0=20piR^3rho_0$
Dopodiché, per calcolare $E(r)$, con $r>2R$, è sufficiente applicare il teorema di Gauss, ottenendo:
$E(r)=(5R^3rho_0)/(epsilon_0)*1/r^2$
Per il campo elettrostatico in corrispondenza di $2R$, si dovrebbe calcolare $lim_(rto2R^+)E(r)$, ma dovrebbe essere sufficiente calcolare $E(2R)=(5Rrho_0)/(4epsilon_0)$.
Spero di essere stato utile, anche se in ritardo.
Saluti.
Mi dispiace per il ritardo nella risposta, ma io sono iscritto al forum solo da qualche giorno.
Secondo me si deve incominciare a risolvere il problema calcolando la quantità di carica $Q$ totalmente posseduta dal sistema:
$Q=4/3pi*R^3*rho_0+4/3pi*(8R^3-R^3)*2rho_0=20piR^3rho_0$
Dopodiché, per calcolare $E(r)$, con $r>2R$, è sufficiente applicare il teorema di Gauss, ottenendo:
$E(r)=(5R^3rho_0)/(epsilon_0)*1/r^2$
Per il campo elettrostatico in corrispondenza di $2R$, si dovrebbe calcolare $lim_(rto2R^+)E(r)$, ma dovrebbe essere sufficiente calcolare $E(2R)=(5Rrho_0)/(4epsilon_0)$.
Spero di essere stato utile, anche se in ritardo.
Saluti.