Esercizio Cariche elettriche 2

[*microboz]

Una carica puntiforme avente massa 0,071 Kg e carica 6,77 uC è appesa ad un filo posto tra due armature verticali di un condensatore a facce piane e parallele distanti tra loro 0,025 m. Se la carica devia a destra dalla verticale, quale armatura si trova ad un potenziale elettrico più alto ? Se l'angolo di inclinazione è 22°, qual è la differenza di potenziale fra di esse ?

a)
A) destra
B) sinistra
C) hanno lo stesso potenziale

b)
A) 2,43 MV
B) 981 kV
C) 1,04 kV
D) 962 V
E) nessuno di questi

[minavagante1]

ciao,
innanzitutto la carica è positiva, e si muove verso la direzione e nel verso del campo eletrico perchè spinta dalla forza elettrica, quindi il campo, uscendo dall'armatura positiva e arrivando a quella negativa, si conclude che l'armatura a potenziale maggiore si trova a sinisntra. Il campo all'interno del condensatroe, escludendo effetti di bordo, può essere considerato uniforme e perpendicolare alle armature. La carica risulta in equilibrio, quindi bisogna scrivere il bilancio delle forze:
lungo x: $Tsintheta=F_e$ dove ho indicato con T la tensione della fune a cui la carica è appesa, con $theta$ l'angolo di inclinazione della fune stessa rispetto la verticale, e con $F_e$ la forza elettrica data anche da $F_e=E_c*q_0$ ove $E_c$ è il campo elettrico e $q_0$ è la carica in questione. lungo y:$Tcostheta=m_qg$ in quanto la componenete verticale della tensione della fune deve esattamente bilanciare la forza peso della carica, da cui ricaviamo subito T. Riprendendo l'equazione lungo x e sostituendo a T l'espressione trovata otteniamo:$m_q*g*t g theta=E_c*q_0 -> E_c=frac{m_q*g*tg theta}{q_0}$. Sapendo che $DeltaV=-E_c*d$ con d distanza tra le armature, otteniamo $|DeltaV|=frac{m_q*g*tg theta*d}{q_0}=1039V$

[*microboz]

ciao
grazie 1000, risposta perfetta sei un mito !