Capacità di due sfere a distanza
Ciao a tutti, ho due sfere conduttrici $a$ e $b$, i cui raggi $r_a$ e $r_b$ sono molto minori della distanza $d$ che separa i loro centri.
Trattando le sfere come armature di un condensatore, devo dimostrare che la loro capacità è approssimativamente:
$C=(4piepsilon_0)/((1/r_a)+(1/r_b)-(2/d))$
So che le capacità delle singole sfere sono
$C_a = 4piepsilon_0r_a$ e l'analogo $C_b$,
ma ora non so più come proseguire...
Trattando le sfere come armature di un condensatore, devo dimostrare che la loro capacità è approssimativamente:
$C=(4piepsilon_0)/((1/r_a)+(1/r_b)-(2/d))$
So che le capacità delle singole sfere sono
$C_a = 4piepsilon_0r_a$ e l'analogo $C_b$,
ma ora non so più come proseguire...
Risposte
Basta scrivere il potenziale di ogni sfera come somma algebrica del potenziale relativo alla sfera stessa con quello relativo alla seconda in corrispondenza della prima.
Per esempio, per il potenziale della sfera a
$V_a=k\ (Q)/r_a+k\ ((-Q))/d$
...
$V_a=k\ (Q)/r_a+k\ ((-Q))/d$
...
ma come riferimento devo prendere ogni volta il centro della sfera di cui sto calcolando il potenziale?
Certo, per il secondo termine, essendo la distanza d molto maggiore del raggio di entrambe le sfere, si considera la distanza fra i centri delle stesse; è chiaramente un'approssimazione che potrebbe essere migliorata andando ad analizzare più a fondo questo (famosissimo) "problema" di elettrostatica.
Capito. Grazie ora ci sono.