Esercizio Risolto di Campo Elettrico
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Una carica elettrica puntiforme di 10 nC è posta in un campo elettrico dove subisce una forza di 1×10−2 N, orizzontale e da sinistra verso destra. Determinare:
a) Il modulo, la direzione e il verso del campo elettrico;
b) Se la carica del problema fosse sostituita da una carica di −2 µC, quale sarebbe il modulo, la direzione e il verso della nuova forza agente sulla carica?

 

Dati del problema:

  • Carica elettrica:    q = 10 nC = 10×10−9 C;
  • Forza elettrica:    F = 1×10−2 N.

Soluzione:

a) Poiché la carica è positiva, il vettore forza elettrica \( \vec F\), e il vettore campo elettrico \( \vec E\), hanno la stessa direzione e lo stesso verso (Figura 1).
La forza elettrica e il campo elettrico sono legati dalla relazione
\[ \begin{gather} \bbox[#99CCFF,10px] {\vec F=q\vec E} \end{gather} \]
Figura 1

il modulo del campo elettrico può essere scritto come

\[ \begin{gather} E=\frac{F}{q} \\[5pt] E=\frac{1\times 10^{-2}}{10\times 10^{-9}} \\[5pt] E=1\times 10^{-2}\times 10^8 \\[5pt] E=1\times 10^6\;\mathrm{N/C} \end{gather} \]

Il campo elettrico risulta essere (Figura 1)

Modulo:  1×106 N/C;
Direzione:  orizzontale;
Verso:  verso destra.

 

b) Per una carica di −2×10−6 C, abbiamo una forza elettrica di modulo
\[ \begin{gather} F=qE \\[5pt] F=-2\times 10^{-6}\times 1\times 10^6 \\[5pt] F=-2\;\mathrm N \end{gather} \]
Figura 2

La forza elettrica sarà (Figura 2)

Modulo:  − 2 N;
Direzione:  orizzontale;
Verso:  verso sinistra.

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