Sfere cariche a contatto
Ciao a tutti, avrei bisogno di un chiarimento riguardo a un quesito di fisica.
Si consideri di avere due sfere piene delle stesse dimensioni e con la stessa quantità di carica. Cosa succede se vengono messe a contatto nei seguenti casi?
1)una sfera è carica positivamente e una negativamente
2)le due sfere hanno la stessa carica
Sono quasi sicuro che al momento del contatto la carica si ridistribuisca e le sfere raggiungano lo stesso potenziale, ma non riesco a capire come determinare la carica finale delle due sfere. (ad esempio se nella prima nel caso 1 ho una carica di 10 C e nella seconda di 20C, qual è la carica finale?)
Grazie in anticipo
Si consideri di avere due sfere piene delle stesse dimensioni e con la stessa quantità di carica. Cosa succede se vengono messe a contatto nei seguenti casi?
1)una sfera è carica positivamente e una negativamente
2)le due sfere hanno la stessa carica
Sono quasi sicuro che al momento del contatto la carica si ridistribuisca e le sfere raggiungano lo stesso potenziale, ma non riesco a capire come determinare la carica finale delle due sfere. (ad esempio se nella prima nel caso 1 ho una carica di 10 C e nella seconda di 20C, qual è la carica finale?)
Grazie in anticipo

Risposte
Se vengono messe in contatto, vista la simmetria della configurazione, la carica netta Q=Q1+Q2 andrà a dividersi in due parti uguali a Q/2 su ciascuna sfera; nel primo caso con uno scambio di carica attraverso il punto di contatto, nel secondo caso senza passaggio di carica.
In entrambe le situazioni comunque dopo l'avvicinamento e l'avvenuto contatto ci sarà una ridistribuzione della carica sulla superficie delle due sfere, che andrà a disporsi in modo tale da annullare il campo elettrico internamente al conduttore e nello stesso tempo renderlo in ogni punto normale alla superficie.
In entrambe le situazioni comunque dopo l'avvicinamento e l'avvenuto contatto ci sarà una ridistribuzione della carica sulla superficie delle due sfere, che andrà a disporsi in modo tale da annullare il campo elettrico internamente al conduttore e nello stesso tempo renderlo in ogni punto normale alla superficie.
Ciao, grazie mille per avere risposto! Mi rimane solo un dubbio, probabilmente molto banale. Se ho due sfere cariche dello stesso segno, la carica si ridistribuisce ugualmente? (Supponendo che la quantità di carica non sia la stessa nelle due sfere ovviamente).
Il dubbio sorge dal fatto che cariche dello stesso segno si respingono, ma essendo due conduttori, se venissero uniti sarebbero come uno solo e quindi secondo me la carica si ridistribuitebbe comunque. Grazie in anticipo
Il dubbio sorge dal fatto che cariche dello stesso segno si respingono, ma essendo due conduttori, se venissero uniti sarebbero come uno solo e quindi secondo me la carica si ridistribuitebbe comunque. Grazie in anticipo

Certo, mi sembrava di averlo già detto, comunque se per esempio abbiamo due sfere conduttrici cariche con carica dello stesso segno, avremo una progressiva redistribuzione già nella fase di avvicinamento fra le due sfere via induzione elettrostatica, al momento del contatto questa redistribuzione (che avrà portato le cariche ad addensarsi maggiormente sulle superfici opposte a quelle in avvicinamento), avrà o meno un cambiamento improvviso a seconda che ci sia o meno passaggio di carica fra i due conduttori.
Se come ipotizzato nella seconda domanda del tuo post iniziale, le sfere sono uguali in dimensioni, in quantità di carica e in segno, questo passaggio non ci sarà e la situazione raggiunta un istante dt prima del contatto, sarà mantenuta a contatto avvenuto, e non ci sarà trasferimento di carica da una all'altra attraverso il punto di contatto.
Se come ipotizzato nella seconda domanda del tuo post iniziale, le sfere sono uguali in dimensioni, in quantità di carica e in segno, questo passaggio non ci sarà e la situazione raggiunta un istante dt prima del contatto, sarà mantenuta a contatto avvenuto, e non ci sarà trasferimento di carica da una all'altra attraverso il punto di contatto.