Campo elettrico e condensatori - 2

Sul campo elettrico

Una sfera di massa $m = 21 \ g$ e carica $q = -1,0 \ \mu C$ si trova sospesa in aria.

Calcola l’intensità, la direzione ed il verso del campo elettrico affinché la carica rimanga sospesa

Soluzione

Consideriamo il seguente sistema di riferimento diretto verso l’alto:

Siano $\vec{P}$ e $\vec{F}$ la forza peso e la forza di Coulomb, rispettivamente. Se la sfera rimane sospesa in aria, allora le due forze sono all’equilibrio, ovvero:

$F - P = 0$

per cui:

$F = mg = 21 \times 10^{-3} \times 9,81 = 0,21 \ N$

Il campo elettrico è per definizione:

$E = \frac{F}{q}$

Sostituendo i dati del problema:

$E = \frac{0,21}{-1,0 \times 10^{-6}} = - 21 \times 10^4 \ N/C$

Il campo elettrico è diretto lungo l’asse y ed essendo negativo è diretto verso il basso.