Problema di elettromagnetismo

mirko.celentano
Salve ragazzi, ho un problema su un esercizio che non riesco neanche ad impostare che spero possiate aiutarmi a risolvere.

Ho un cilindro di altezza h e di raggio r, isolante, che ha al suo interno elettroni di massa m e carica e. Il cilindro inizia a ruotare attorno al suo asse a velocità angolare ω. Supponendo che gli elettroni siano liberi di muoversi lungo il raggio del cilindro, determinare il valore del campo elettrico radiale.

Il testo è più o meno così, era oggi nell'esame e devo saperlo perchè molto probabilmente me lo chiederà all'orale.
Tutti gli altri esercizi sono riuscito a farli ma questo è proprio completamente diverso dagli altri e non so neanche come iniziare ad impostarlo.

Vi ringrazio in anticipo se vorrete aiutarmi.

Risposte
wedge
quello che mi viene in mente al volo: gli elettroni muovendosi lungo una traiettoria circolare producono un campo magnetico, che a sua volta li obbliga a muoversi per la forza di Lorentz lungo l'asse radiale... cercherei di bilanciare il contributo elettromagnetico con la forza centripeta.

mirko.celentano
Ecco. Questa cosa degli elettroni che producono campo magnetico l'avevo immaginata, però sai dirmi per caso secondo quale legge?
Perchè una volta trovato il campo magnetico applico lorentz e in qualche modo dovrei cavarmela..

Zkeggia
io a naso userei il fatto che $J$ dipende dalla velocità angolare degli elettroni , con una legge del tipo $J=n*v*k$ dove $k$ non mi ricordo cosa sia!

mirko.celentano
Mmm..cosa intendi per J?
n il numero degli elettroni? Ma il problema non me li dà come dato..

Zkeggia
Ma se scriviamo che all'equilibrio
$mrw^2 = e*E$
si sbaglia?

mirko.celentano
Ci avevo pensato anche io. Ed il risultato torna anche.
Solo che non riesco a capirne a pieno il motivo..

E' perchè la forza meccanica della rotazione produce il campo elettrico?

Zkeggia
"Mirko909":
Ci avevo pensato anche io. Ed il risultato torna anche.
Solo che non riesco a capirne a pieno il motivo..

E' perchè la forza meccanica della rotazione produce il campo elettrico?


no, è che semplicemente all'equilibrio si ha la condizione che la forza esercitata sugli elettroni è nulla, ovvero il campo elettrico vale in modulo quanto il termine centrifugo. Semplicemente gli elettroni che sono spostati dalla rotazione del cilindro, produrranno un campo elettrico tale da contrastare questa rotazione, e ci riusciranno appunto quando termine centrifugo e termine di campo si elidono sommandosi

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