[math]3,0 cm[/math]
. Fra le due lastre una particella di carica [math]q = 2,0 \cdot 10^{-15} C [/math]
e di massa [math]1,5 \cdot 10^{-12} kg [/math]
rimane in equilibrio elettrostatico.
Quanto vale la differenza di potenziale fra le due lastre?
Svolgimento
Sapendo che la particella si trova in equilibrio elettrostatico, possiamo affermare che le forze che agiscono su di essa sono in equilibrio.In particolare, la particella è sottoposta a due forze: la forza gravitazionale, rivolta verso il basso, e la forza elettrica, che attrae la particella ed è rivolta verso l'alto.
Poiché la particella è in equilibrio, le forze sono uguali.
Possiamo quindi eguagliare le due formule per ricavare così l'intensità del campo elettrico che vi è fra le due piastre:
[math]F_E = F_a[/math]
[math]E \cdot q = m \cdot a \to E = frac(m \cdot a)(q) [/math]
[math] E = frac(m \cdot a)(q) = frac(1,5 \cdot 10^{-12} kg \cdot 9,8 m/s^2)(2,0 \cdot 10^{-15} C) = 7,35 \cdot 10^3 N/C [/math]
Poiché ci troviamo in un campo elettrico uniforme, sappiamo che il campo elettrico è descritto dalla formula
[math]E = - frac(∆V)(∆S) [/math]
.Possiamo quindi ricavare il potenziale:
[math]E = - frac(∆V)(∆S) \to ∆V = - E \cdot ∆S [/math]
[math] ∆V = - E \cdot ∆S = - 7,35 \cdot 10^3 \cdot 3,0 \cdot 10^{-2} = - 2,2 \cdot 10^2 V [/math]
