_francesca.ricci
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Concetti Chiave

  • Il potenziale elettrico nel punto A a 30 cm dalla carica q è di 2,5 × 104 V, mentre nel punto B è di 6,5 × 103 V.
  • Il punto A è più vicino alla carica q rispetto al punto B, indicando che rB > rA.
  • La carica q viene calcolata utilizzando la formula inversa del potenziale: q = (V × r) / k0.
  • La distanza rB è calcolata come rB = (k0 × q) / VB, risultando in 1,154 m.
  • La distanza tra i punti A e B è di 0,85 m, calcolata sottraendo rA da rB.
In questo appunto andremo a svolgere un esercizio che consiste nel calcolo della distanza tra due punti nel piano nota la loro differenza di potenziale
[math] \Delta V [/math]

. Vediamo il testo dell'esercizio.

Testo dell'esercizio

In un punto

[math]A[/math]

, a distanza

[math]r_A = 30 cm[/math]

da una carica

[math]q[/math]

, il potenziale elettrico vale

[math]2,5 \cdot 10^4 V [/math]

. Nel punto

[math]B[/math]

, sulla stessa linea di campo di

[math]A[/math]

, ma a distanza

[math]r_B[/math]

dalla stessa carica, il potenziale vale

[math]6,5 \cdot 10^3 V [/math]

. Calcola la distanza tra i punti

[math]A[/math]

e

[math]B[/math]

.

Svolgimento dell'esercizio

Poiché il potenziale in

[math]B[/math]

è maggiore del potenziale in

[math]A[/math]

, deduciamo che il punto

[math]A[/math]

sia più vicino alla carica

[math]q[/math]

rispetto al punto

[math]B[/math]

. Di conseguenza abbiamo che

[math]r_B > r_A[/math]

. Per determinare la distanza tra i punti

[math]A[/math]

e

[math]B[/math]

basta conoscere il valore di

[math]r_B[/math]

. Per prima cosa, calcoliamo il valore della carica

[math]q[/math]

ricavando la formula inversa da quella che descrive il valore del potenziale:

[math] V = k_0 \cdot \frac{q}{r} \to q = \frac{V \cdot r}{k_0}[/math]

Sostituendo i valori noti si ottiene:

[math] q = \frac{V_A \cdot r_A}{k_0} = \frac{2,5 \cdot 10^4 \cdot 30 \cdot 10^{-2} }{ 8,99 \cdot 10^9 } = 8,34 \cdot 10^7 C [/math]

Partendo dalla stessa formula, ricaviamo la distanza, considerando come potenziale quello nel punto

[math]B[/math]

:

[math] V = k_0 \cdot \frac{q}{r} \to r = \frac{k_0 \cdot q}{V} [/math]

Sostituendo i valori noti si ottiene:

[math] r_B = \frac{k_0 \cdot q}{V_B} = \frac{8,99 \cdot 10^9 \cdot 8,34 \cdot 10^{-7} }{ 6,5 \cdot 10^3 } = 11,54 \cdot 10^{-1} m = 1,154 m [/math]

Calcoliamo infine la distanza fra i punti

[math]A[/math]

e

[math]B[/math]

:

[math] d_{AB} = r_B - r_A = 1,154 m - 0,3 m = 0,85 m [/math]

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