Conduttori cilindrici campo elettrico
Si consideri il sistema composto da due cilindri metallici coassiali indefinitamente lunghi, di raggi a = 0.5 cm e 2a, rispettivamente (si trascuri lo spessore dei cilindri). Su di essi è presente una densità superficiale di carica di uguale modulo p = 3 nC/cm2 ma segno opposto (positiva sul cilindro interno).
a) Si determini l’espressione del vettore campo elettrico E in tutto lo spazio.
b) Si calcoli la differenza di potenziale tra i due cilindri.
Un elettrone (carica: -e = -1.6 × 10−19 C) si trova nella regione compresa tra i due cilindri e percorre un’orbita circolare uniforme in un piano ortogonale all’asse dei cilindri (con centro sull’asse).
c) Si determini l’espressione dell’energia cinetica dell’elettrone, mostrando che essa non dipende dalla distanza dai cilindri, e se ne determini il valore.
d) Si calcoli la variazione di energia meccanica totale dell’elettrone che orbita in prossimità del cilindro interno rispetto allo stesso che orbita in prossimità di quello esterno.
Punto a: per r2a non è nullo ma è $E2πrl=(σ2πal−σ2π2al)/ε$giusto ?
Punto b: campo tra a e 2a integrato tra a e 2a.
Questi due punti sono giusti così?
a) Si determini l’espressione del vettore campo elettrico E in tutto lo spazio.
b) Si calcoli la differenza di potenziale tra i due cilindri.
Un elettrone (carica: -e = -1.6 × 10−19 C) si trova nella regione compresa tra i due cilindri e percorre un’orbita circolare uniforme in un piano ortogonale all’asse dei cilindri (con centro sull’asse).
c) Si determini l’espressione dell’energia cinetica dell’elettrone, mostrando che essa non dipende dalla distanza dai cilindri, e se ne determini il valore.
d) Si calcoli la variazione di energia meccanica totale dell’elettrone che orbita in prossimità del cilindro interno rispetto allo stesso che orbita in prossimità di quello esterno.
Punto a: per r2a non è nullo ma è $E2πrl=(σ2πal−σ2π2al)/ε$giusto ?
Punto b: campo tra a e 2a integrato tra a e 2a.
Questi due punti sono giusti così?