Trova il flusso del campo elettrostatico E
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Trova il flusso del campo elettrostatico 𝐸 attraverso la superficie piana indicata in figura, sapendo che l’intensità del campo è 𝐸 = 15 N/C, l’angolo formato con il piano è 𝛼 = 25° e la 2°superficie ha un’area 𝐴 = 23 cm.
Introduzione all’Argomento:
L’elettrostatica è una disciplina che studia le cariche elettriche statiche (hanno grandezza e posizione invariabili nel tempo), generatrici del campo elettrico. Quest’ultimo è una grandezza vettoriale generata da una carica Q nello spazio. In particolare, esso si definisce come rapporto tra la forza di Coulomb esercitata da una carica Q su una carica di prova q e la carica q stessa. Si tratta di un argomento fondamentale nello studio della fisica, in quanto, insieme a quello magnetico, costituisce il campo elettromagnetico, responsabile dei fenomeni di interazione elettromagnetica. Introdotto da Michael Faraday per spiegare l’interazione tra due cariche poste ad una certa distanza, il campo elettrico si propaga alla stessa velocità della luce e, nel Sistema Internazionale, si misura in N/C (Newton / Coulomb).
Analisi dell’Esercizio:
In questo esercizio si trova il flusso del campo elettrico attraverso una superficie. Per farlo si rende necessario avere una certa dimestichezza con l’elettrostatica e, in particolare, con il flusso elettrico. Basterà infatti applicare la formula contenuta nella definizione per capire quali grandezze ci servono per risolvere l’esercizio. L’unico aspetto a cui bisogna fare particolarmente attenzione è l’angolo. Quello che ci fornisce il testo non è infatti la grandezza che ci permette di determinare quanto richiesto, poiché costituisce quello che il campo elettrico forma con la superficie del piano. A noi, invece, serve l’angolo formato con il vettore superficie, ovvero il suo complementare.