ESERCIZI SUL POTENZIALE
Il valore del 2potenziale elettrico generato nel vuoto da una carica elettrica in un punto P alla distanza di 6,0 m
è di 4,2 X IO V. Calcola:
l'intensità del vettore campo elettrico nel punto P.
il valore della carica che genera il campo elettrico.
la distanza alla quale una carica di valore doppio genererebbe lo stesso valore di potenziale.
Tra i poli di una batteria da automobile vi è una differenza di potenziale di 24,0 V.
Calcola il lavoro che compie la forza elettrica quando una carica positiva, equivalente a 1,00 X IO18
cariche elettriche elementari, si sposta dal polo positivo a quello negativo della batteria.
Due cariche qA = 5,0 nC e qB = 3,0 nC occupano nel vuoto due vertici di un triangolo equilatero. Il lato del
triangolo misura 50 cm.
• Calcola il valore del potenziale elettrico nel terzo vertice.
Una sfera conduttrice di raggio 50 cm e densità superficiale di carica 5 X 10-6 C/m2 crea un campo elettrico nel
vuoto. Calcola:
il valore del campo elettrico alla distanza di 60 cm dal centro della sfera.
la distanza dal centro della sfera alla quale il valore numerico del campo elettrico e quello del
potenziale elettrico coincidono, considerando la carica concentrata in un punto.
Una carica puntiforme q = - 6,2 X 10 -5 C posta nel vuoto genera un campo elettrostatico. La condizione di
zero del potenziale riguarda i punti posti a distanza infinita da q.
Calcola
il raggio delle superfici equipotenziali per le quali il potenziale vale rispettivamente Vl = - 5,0 X
104 V, V2 = - 50V. Calcola il raggio della superficie equipotenziale che corrisponde al valore V2 se la carica è
posta in acqua distillata.
Tra due lastre A e B, considerate
infinite e uniformemente cariche, c'è un campo elettrico uniforme di
intensità E= 1,5 X IO5 V/m. Una carica di 1,0 X 10-6C si sposta dal punto P al punto Q lungo la traiettoria
indicata nella figura.
La distanza tra i punti P e P' è di 4,0 cm, mentre la distanza tra P" e Q è 2,0 cm. Determina la forma delle
superfici equipotenziali che passano per i punti P, P' e Q.. Calcola il lavoro che occorre compiere per trasportare la carica q.
Un protone si muove tra i punti A e B di un campo elettrico uniforme, posti sulla stessa linea di campo e
distanti tra loro 0,75 m. Tra i punti A e B esiste una differenza di potenziale di — 50 V. Calcola
il lavoro compiuto dalle forze del campo elettrico per spostare il protone da A a B.
l'intensità del campo elettrico.
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Due punti A e B interni a un campo elettrico uniforme di intensità 8,0 X IO
N/C si trovano sulla stessa linea
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di campo e distano tra loro 30 cm. Una carica positiva di valore 3,0 X IO" C si sposta, per effetto delle forze
del campo, tra questi due punti. Calcola:
la differenza di potenziale tra il punto finale e il punto iniziale.
il lavoro compiuto dalle forze del campo per spostare la carica dal punto A al punto B.
Tra due piastre metalliche poste alla distanza di 10 cm esiste
una differenza di potenziale di 24 V. In un punto
equidistante dalle due piastre si trova una carica q = 4,0 X MT18C.
• Disegna le linee del campo elettrico tra le piastre e determina direzione e verso del campo elettrico.
• Calcola l'intensità del campo elettrico fra le due piastre.
• Calcola la forza elettrica che si esercita sulla carica q.
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Una carica q = + 2,4 u.C si sposta in un campo elettrico di intensità E = 4,0 N/C, seguendo la direzione e il
verso del campo elettrico. La differenza fra i valori del potenziale nella posizione iniziale e in quella finale è V,
- Vf = 0,29 V. Calcola:
il lavoro fatto sulla carica dalla forza elettrica.
l'entità dello spostamento subito dalla carica.
Una particella con carica elettrica +7,2 X 10 5 C e massa 10 g si muove, all'interno di un campo
elettrico
uniforme, tra due punti distanti 10 m. La differenza di potenziale tra i due punti è di 24 X IO3 V. Calcola il tempo
impiegato dalla carica q a coprire quella distanza.
Due cariche q1 = 6,0 X 10-6C e q-52 = - 6,0 X IO-6 C sono fissate in due punti, A e B, che distano tra di loro 1,0
m. Una terza carica, q3 = 4 X IO C si trova nel punto C, situato 30 cm a destra di B. Il punto D si trova 20 cm a
destra di C.
Calcola il lavoro necessario per spostare la carica q3 dal punto C al punto D.
Nell'origine di un sistema di riferimento Oxy è posta una carica q1 = + 1,4 X IO"6 C. Nel punto P di
coordinate (2,0 cm; 0,0 cm) viene posta una seconda carica q2 uguale a –q1. Calcola il potenziale elettrico
nel punto Q di coordinate(5,0 cm; 0,0 cm) in presenza della sola carica q1, in presenza delle cariche q1 e q2.
In un punto A, a distanza rA = 30 cm da una carica q, il potenziale elettrico vale 2,5 X IO43 V. Nel punto B, sulla
stessa linea di campo di A, ma a distanza rB dalla stessa carica, il potenziale vale 6,5 X IO V. Calcola la distanza
tra i punti A e B.
Una pallina di massa 8 X IO-3 kg e carica q = = 4 X IO-3 C, inizialmente ferma all'interno di un campo
elettrico, viene messa in moto e si sposta da un punto A con potenziale VA = 2 V fino a un punto B con
potenziale nullo e alla stessa quota di A. Calcola la velocità acquistata dalla pallina.
Una distribuzione
piana infinita di carica elettrica nel vuoto ha una densità superficiale di carica di 1,0
µC/m2. Due superfici equipotenziali
del campo generato da questa distribuzione di carica presentano una
differenza di potenziale di 1,0 X IO2 V. Calcola la distanza tra le due superfici.
Due lastre parallele
e cariche di segno opposto distano fra loro 3,0 cm. Fra le due lastre una particella di carica q
= 2,0 X IO-15 C e di massa 1,5 X IO-12 kg rimane in equilibrio elettrostatico. Quanto vale la differenza di
potenziale fra le due lastre?
Due nuclei di deuterio si avvicinano lungo una retta con velocità opposte in verso ma con lo stesso modulo.
Calcola:
l'energia cinetica che dovrebbero avere per arrivare a una distanza reciproca di 2,0 X IO-15 m, la temperatura
necessaria perché il valore di energia ottenuto corrisponda all'energia dovuta all'agitazione termica.
