aiuto fisica carica elettrica

ciao :( non riesco a risolvere questi problemi, mi aiutate ? 1.Considera una superficie gaussiana sferica e 3 cariche q1 = 1,65 μC, q2 = -2,32 μC e q3 = 3,71 μC. Trova il flusso del campo elettrico attraverso la superficie gaussiana se questa racchiude completamente: a) Solo le cariche q1 e q2; b) Solo le cariche q2 e q3; c) Tutte e tre le cariche; d) Supponi che una quarta carica Q venga aggiunta alla situazione descritta al punto c. Trova il segno ed il modulo Q che serve per rendere uguale a zero il flusso del campo elettrico attraverso la superficie. 2.Tre resistenze, 22 ohm,67 ohm,R, sono collegate in parallelo con una batteria di 12,0 V. La corrente totale che attraversa la batteria è di 0,88 A. trova: il valore della resistenza R e la corrente attraverso ogni resistenza


il 06 Marzo 2016, da Sara Defazio

Giovanni Barazzetta il 08 Marzo 2016 ha risposto:

Ciao Sara! Il flusso del campo elettrico attraverso una superficie si può calcolare con il teorema di Gauss: lo riassumiamo in questa lezione https://library.weschool.com/lezione/carica-elettrica-superficiale-e-teorema-di-gauss-3667.html, mentre una descrizione più dettagliata la trovi qui https://library.weschool.com/lezione/teorema-legge-di-gauss-flusso-campo-elettrico-campo-vettoriale-14621.html. Una superficie "guassiana" è una superficie chiusa attraverso la quale possiamo calcolare il flusso di un campo vettoriale (come il campo elettrico https://library.weschool.com/lezione/campo-elettrico-definizione-e-descrizione-4110.html). Il teorema di Gauss ci dice che il flusso $\Phi$ del campo elettrico $\vec{E}$ attraverso la superficie $\mathcal{S}$ è dato dalla formula$$ \Phi_{\mathcal{S}} \left( \vec{E} \right) = \frac{\sum q_{\text{int}}}{\varepsilon} $$In questa formula compare $\varepsilon$, che è la costante dielettrica della sostanza in cui il campo elettrico si deve propagare; se non è precisato, possiamo considerare il mezzo come il vuoto, e di conseguenza avremo la costante dielettrica del vuoto $\varepsilon_0 = 8,854187817 \cdot 10^{12} \text{ C}^2\text{m}^{−2}\text{N}^{−1}$ (la trovi spiegata qui https://library.weschool.com/lezione/forza-elettrostatica-attraversa-materia-costante-dielettrica-3665.html). Inoltre compare anche il termine $\sum q_{\text{int}}$, che significa la somma delle cariche racchiuse all'interno della superficie $\mathcal{S}$. I vari flussi allora si calcolano in questo modo:$$\text{a)} \ \ \frac{q_1 + q_2}{\varepsilon_0} \quad \text{b)} \ \ \frac{q_2 + q_3}{\varepsilon_0} \quad \text{c)} \frac{q_1 + q_2 + q_3}{\varepsilon_0}$$La richiesta $\text{d)}$ ci chiede di annullare il flusso con una carica $Q$: dovremo risolvere allora l'equazione $\frac{q_1 + q_2 + q_3 + Q}{\varepsilon_0} = 0$. Per quato riguarda il problemo numero 2), posso rimandarti al nostro contenuto sulle resistenze elettriche ; ci servirà anche la legge di Ohm: la riassumiamo qui https://library.weschool.com/lezione/prima-legge-di-ohm-una-verifica-sperimentale-5985.html. Per semplicità di conti, chiamerò le due resistenze note $r_1$ ed $r_2$; chiamerò inoltre l'intensità di corrente circolante dalla batteria $I$, e la tensione $V$. Dapprima calcoliamo $R$. Sappiamo che resistenze collegate in parallelo sono equivalenti ad una resistenza $R_{\text{eq.}}$, il cu reciproco è pari alla somma dei reciproci delle resistenze collegate; nel nostro caso, è data dalla formula$$ \frac{1}{R_{\text{eq.}}} = \frac{1}{r_1} + \frac{1}{r_2} + \frac{1}{R}$$Sappiamo anche che nel circuito con una sola resistenza $R_{\text{eq.}}$ vale la prima legge di Ohm, per la quale $ V = R_{\text{eq.}} \ I $, da cui otteniamo $ R_{\text{eq.}} = V / I$, che possiamo sostituire nella formula precedente per ottenere $ \frac{I}{V} = \frac{1}{r_1} + \frac{1}{r_2} + \frac{1}{R}$. Da qui, con semplici manipolazioni algebriche, dato che l'unica incognita ora è proprio $R$, possiamo ricavarne il valore. La corrente che attraversa ogni resistenza, invece, la troviamo sempre con la prima legge di Ohm: siccome sappiamo il valore della tensione $V$ presente ai capi di ogni resistenza e il valore di ciascuna delle resistenze, possiamo trovare l'intensità della corrente con la formula $ i = \frac{V}{R}$, applicata nei tre casi. Spero proprio sia tutto chiaro: se hai altri dubbi, chiedi pure! Fammi sapere se ti tornano i conti :3 Ciao e buona giornata.