Sfera carica, campo interno
Buongiorno! Ho un dubbio enorme e che mi disturba un bel po'.
Spesso faccio esercizi di Fisica in cui ci sono sfere cariche, e, tra i vari esercizi, mi viene richiesto di calcolare il campo elettrico in tutto lo spazio.
Vi mostro prima il problema e poi dico i miei dubbi.
Analizziamo il caso più semplice possibile, in cui ho solo una sfera nel vuoto di raggio $tilde(R)$ dotata di carica $Q_0$ che genera un campo $vec(E)(vec(r))$. Dobbiamo trovare il valore del campo $E$ se il raggio $r$ è minore o uguale di $tilde(R)$.
Ora, io so che:
- se la sfera è fatta da materiale conduttore (ad esempio ferro), allora il campo interno sarà nullo;
- se la sfera è fatta da materiale dielettrico, allora il campo elettrico non sarà nullo all'interno, sarà dipendente dalla permittività elettrica del materiale e vi sarà inoltre una discontinuità del campo sulla superficie della sfera, dovuta alla polarizzazione, ovvero
$E(R^+)- E(R^-) != 0$.
Di che caspita di materiale è fatta la sfera quando non viene precisato?
Di che caspita di materiale è fatta la sfera se il campo elettrico:
1) non è nullo all'interno;
2) non dipende dalla permittività del dielettrico all'interno;
3) non presenta una discontinuità sulla superficie della sfera.
Vedi esempio sotto:

Questo capita in diversi esercizi di diversi testi. Ci deve essere qualcosa della teoria che mi sfugge, ma non so cosa.
Spesso faccio esercizi di Fisica in cui ci sono sfere cariche, e, tra i vari esercizi, mi viene richiesto di calcolare il campo elettrico in tutto lo spazio.
Vi mostro prima il problema e poi dico i miei dubbi.
Problema
Analizziamo il caso più semplice possibile, in cui ho solo una sfera nel vuoto di raggio $tilde(R)$ dotata di carica $Q_0$ che genera un campo $vec(E)(vec(r))$. Dobbiamo trovare il valore del campo $E$ se il raggio $r$ è minore o uguale di $tilde(R)$.
Ora, io so che:
- se la sfera è fatta da materiale conduttore (ad esempio ferro), allora il campo interno sarà nullo;
- se la sfera è fatta da materiale dielettrico, allora il campo elettrico non sarà nullo all'interno, sarà dipendente dalla permittività elettrica del materiale e vi sarà inoltre una discontinuità del campo sulla superficie della sfera, dovuta alla polarizzazione, ovvero
$E(R^+)- E(R^-) != 0$.
I miei dubbi
Di che caspita di materiale è fatta la sfera quando non viene precisato?
Di che caspita di materiale è fatta la sfera se il campo elettrico:
1) non è nullo all'interno;
2) non dipende dalla permittività del dielettrico all'interno;
3) non presenta una discontinuità sulla superficie della sfera.
Vedi esempio sotto:

Questo capita in diversi esercizi di diversi testi. Ci deve essere qualcosa della teoria che mi sfugge, ma non so cosa.
Risposte
Se si parla di una distribuzione di carica in un volume, non può certamente trattarsi di un conduttore.
"mgrau":
Se si parla di una distribuzione di carica in un volume, non può certamente trattarsi di un conduttore.
quanto dice mgrau è corretto, però come fa notare anonymous_be0efb non si tratta neanche di un dielettrico...mmm...
Io sono giunta a questa conclusione guardando gli esercizi, anche se non la so motivare.
Perfavore ditemi cosa ne pensate.
Se ho un conduttore, il campo interno è nullo.
Se ho un dielettrico, il campo interno lo ricavo così: teorema di gauss per il campo $vec(D)$, e dopodiché sfrutto la relazione $E= D/(epsilon_0epsilon_r)$
Se ho una densità di carica interna ma non vi è scritto quale sia la natura del materiale, il campo interno lo ricavo così: teorema di gauss per il campo $vec(D)$, e dopodiché sfrutto la relazione $E= D/(epsilon_0)$.
Cosa ne pensate?
Perfavore ditemi cosa ne pensate.
Se ho un conduttore, il campo interno è nullo.
Se ho un dielettrico, il campo interno lo ricavo così: teorema di gauss per il campo $vec(D)$, e dopodiché sfrutto la relazione $E= D/(epsilon_0epsilon_r)$
Se ho una densità di carica interna ma non vi è scritto quale sia la natura del materiale, il campo interno lo ricavo così: teorema di gauss per il campo $vec(D)$, e dopodiché sfrutto la relazione $E= D/(epsilon_0)$.
Cosa ne pensate?