Un’asta isolante molto lunga e sottile disposta lungo l’asse x ha una densità lineare di carica di $35 nC/m$. L’asta si muove nella direzione x con una velocità di $15 m/s$. Trovare:
a) Il campo elettrico che l’asta crea nel punto $(0, 20 cm, 0)$.
b) Il campo magnetico che essa crea nello stesso punto.
c) La forza che si esercita su un elettrone in questo punto quando la sua velocità è di $v_1=240 m/s$ lungo l'asse $x$.
Per la geometria del problema chiaramente le componenti del campo lungo l'asse $x$ si annullano. Avrò quindi solo le due componenti in $y$ che si sommano. $dE_(y1)=dE_(y2)=\lambdadx/(4\pi\epsilon_0r)cos\theta$ (con $r$ la distanza tra il punto richiesto e un punto infinitesimo della stecca e $\theta$ angolo tra $r$ l'asse $y$). $dE_(y)=\lambdadx/(2\pi\epsilon_0r)cos\theta$. $rcos\theta=h$ ($h$ è la distanza di $0,2m$ lungo asse $y$) da cui $r=h/(cos\theta)$; inoltre $x=htan\theta$ da cui $dx=h^2/(cos^2\theta)$. Si trova così che $dE_(y)=\lambdacos(\theta)/(2\pi\epsilon_0h)$. Integrando per ottenere il campo $E=int_0^(\theta_n)\lambdacos(\theta)/(2\pi\epsilon_0h)d\theta$ che dà $E=\lambda\sin(\theta_n)/(2\pi\epsilon_0h)$. Poiché la stecca è molto lunga $\theta=\pi/2$ (non riesco a trovare il segnetto per fare circa uguale). Quindi il campo risulta $E=\lambda/(2\pi\epsilon_0(0,2))=3181,8 N/C$. E' giusto?
Il campo magnetico in quel punto presumo di trovarlo con la legge di Biot-Savart per oggetti filiformi infinitamente lunghi, pertanto $B=\mu_0i/(2\pih)$. Non riesco però a trovare la corrente... Qualcuno mi può aiutare
Anzi ci ho pensato: se moltiplico $\lambda*v$ ($v=15m/s$) dimensionalmente ottengo $[C/s]$ che è appunto la corrente. Così mi posso trovare il campo magnetico con Biot-Savart.
La forza agente sull'elettrone non so se intende quella di Lorentz dovuta al campo magnetico, quella dovuta al campo elettrico o la sommatoria di queste. Nel caso sia la sommatoria di queste farei il campo elettrico trovato prima per la carica $E*e^(-)=F_E$ a cui sommerei quella di Lorentz che presumo sarà sarà $F_L=e^(-)Bxxv_1sin(\pi/2)$ (con $v_1=240 m/s$), supponendo che $v_1$ sia la velocità dell'elettrone (non so se ho interpretato correttamente).
Ho fatto tutto giusto?