Problema disegno flusso elettrico

[guglielmogre1]

Salve a tutti!
Ho dovuto svolgere il seguente problema:
"Tre cariche puntiformi positive uguali a 4,0x10^ - 8 C si trovano nei vertici di un triangolo equilatero di lato 17 m. 
•Determinare l' intensità del campo elettrico nel punto medio della base.
•Trovare inoltre il flusso del campo elettrico uscente dal punto medio dlla base."

Io ho fatto i calcoli e disegnato i vettori dei campi elettrici ma ora dovrei disegnare la normale n e il vettore superficie e non ho proprio idea di come integrarli nel disegno. So solo che il flusso uscente dal punto medio dovrebbe essere nullo. Qualcuno mi dà una mano?

[mgrau]

Il campo elettrico nel punto medio di uno qualunque dei lati non è nullo, è diretto verso il centro del triangolo, ed è dovuto solo alla carica che sta nel vertice opposto.
Però, parlare di flusso uscente da un punto è un nonsenso. Hai riportato il testo esattamente?

[guglielmogre1]

Ma essendo la carica positiva il campo elettrico non dovrebbe essere diretto verso l'esterno del triangolo?
Comunque sì, il testo riporta l'espressione "flusso del campo elettrico uscente dal punto medio". Uscente non si riferisce al campo?

[mathbells]

Si può parlare di flusso "attraverso una superficie", non di flusso "uscente da un punto". Quella richiesta non ha senso.

[mgrau]

"guglielmogre":Ma essendo la carica positiva il campo elettrico non dovrebbe essere diretto verso l'esterno del triangolo?

Certo. Mi ero confuso sul segno delle cariche.
E ci puoi dire da dove viene questo problema?

[guglielmogre1]

Certamente, l'esercizio mi è stato assegnato dalla mia prof di fisica. Anche io ho qualche difficoltà a comprendere l'esercizio perché proprio non riesco a capire come può essere impostato il disegno per capirlo. Speravo che qualcuno di voi mi potesse aiutare a comprendere il concetto di "Normale alla superficie" e del vettore superficie.

[mgrau]

"guglielmogre":Speravo che qualcuno di voi mi potesse aiutare a comprendere il concetto di "Normale alla superficie" e del vettore superficie.

Questo sicuramente si può fare. Purtroppo non possiamo cambiare la tua prof di fisica...
Comunque: se hai una superficie "piccola", abbastanza piccola da poterla ritenere piana, la normale alla superficie è ovviamente la direzione perpendicolare al piano. Il vettore superficie è un vettore normale alla superficie, il cui modulo è l'area della superficie. Il verso non è molto chiaro, ma per i casi reali ci si intende.
Il flusso di un campo vettoriale attraverso la superficie è dato dal prodotto scalare del vettore superficie per il valore del campo vettoriale che, visto che la superficie è "piccola", si considera costante. Chiaramente, il segno dipende dal verso del vettore superficie...
Nei casi comuni, in elettrostatica per es., si tratta di superfici chiuse. Il flusso in questo caso si calcola considerando la superficie suddivisa in tanti tasselli, che rispondano alle richieste suddette, e sommando i contributi di ciascuna. Per il verso, si usa distinguere il flusso "entrante" e "uscente", cioè scegliendo il verso del vettore superficie verso il dentro o il fuori.
In altri casi, in genere si specifica il verso della superficie, e si parla di flusso entrante o uscente specificando in qualche modo l'orientamento della superficie.

[guglielmogre1]

Bene ho capito abbastanza il concetto di vettore superficie. Quindi nel disegno dell'esercizio in questione il vettore superficie potrebbe essere raffigurato come un segmento uscente dalla base del triangolo e perpendicolare ad essa, giusto? Ma come è possibile che si generi un angolo di 90° tra quest'ultimo e il campo vettoriale? Non dovrebbero essere tipo paralleli, formando quindi un angolo di 0°?

[mgrau]

"guglielmogre":Quindi nel disegno dell'esercizio in questione il vettore superficie potrebbe essere raffigurato come un segmento uscente dalla base del triangolo e perpendicolare ad essa, giusto?

Sarebbe quello se si parlasse di flusso attraverso la superficie del triangolo. E in questo caso il flusso sarebbe zero, perchè il vettore superficie e il campo E sono ortogonali. (Nota che non c'è nessun obbligo che il vettore superficie e il campo siano paralleli; se lo sono, bene, e se non lo sono, bene lo stesso. )
Ma non si parla di flusso attraverso il triangolo, ma di flusso uscente dal punto, che è una frase che non sta in piedi. Personalmente, catalogherei l'esercizio fra quelli sballati, su cui non è il caso di perdere tempo.

[RenzoDF]

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[guglielmogre1]

Quindi il disegno sarebbe così?

[mgrau]

Cos'è quel vettore che va da M verso destra?

[guglielmogre1]

Sarebbe il vettore superficie. È corretto?

[mgrau]

"guglielmogre":Sarebbe il vettore superficie. È corretto?

Quale superficie? Se è Il triangolo, no, il vettore superficie è perpendicolare al foglio

[guglielmogre1]

Ah perfetto, quindi in pratica se proprio li volessi fare su un foglio avrebbe la stessa direzione del campo vettoriale con cui però formerebbe un angolo di 90°. Questo l'ho capito. Infine un'ultimissima cosa: se volessi rappresentare la normale ci sarebbero differenze?

[mgrau]

"guglielmogre": avrebbe la stessa direzione del campo vettoriale con cui però formerebbe un angolo di 90°.

Ma ti pare sensato che due direzioni che formano un angolo di 90° abbiano la stessa direzione?

"guglielmogre": se volessi rappresentare la normale ci sarebbero differenze?

Quale normale? A che cosa? E differenze, rispetto a che cosa?

[guglielmogre1]

Mi riferivo alla normale alla superficie. Riguardo alla parte della domanda inerente l'angolo mi sono reso conto, grazie al vostro aiuto, che è proprio impossibile e che l'esercizio è scritto male.

[mgrau]

"guglielmogre":Mi riferivo alla normale alla superficie.

La normale al foglio si rappresenta convenzionalmente come un cerchio con un puntino in mezzo se viene in su (verso di te) e un cerchio con una croce se va in giù. La cosa dovrebbe richiamare la punta di una freccia (puntino) o le penne della coda (croce)

[guglielmogre1]

Perfetto, ho capito. Grazie mille per l'aiuto