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--- densita_di_carica [28/01/2015 17:44] – Roberto Puzzanghera
+++ densita_di_carica [28/01/2015 18:16] – [Ora confrontiamo] Roberto Puzzanghera
@@ Linea 11: / Linea 11: @@
 ===== Il campo elettrico a distanza $r$ =====
+{{ :elettromagnetismo:densita_carica.png|}}
+Se vi è [[equilibrio elettrostatico]] il [[campo elettrico]] $\vec E$ deve essere perpendicolare al filo, pena ammettere una corrente superficiale di carica, ma abbiamo detto che le cariche sono in equilibrio. Inoltre, per motivi di simmetria, il campo deve avere un valore costante as una certa distanza $r$ dal filo.
+Scegliamo pertanto una superficie di Gauss che ci faciliti al massimo i calcoli, ovvero abbia il [[vettore superficie]] parallelo al campo $\vec E$ e i cui punti siano equidistanti dal filo. E cosa può essere questa superficie? Un cilindro come quello in figura.
+Calcoliamo il [[flusso]] di $\vec E$ prima con il [[teorema di Gauss]] e poi con la definizione stessa di [[flusso]].
+==== Con il teorema di Gauss ====
+$$ \Phi(\vec E) = \frac{Q}{\epsilon_0} $$
+dove $Q$ è la carica interna alla superficie.
+==== In base alla definizione di flusso ====
+Il [[flusso]] totale è dato dalla somma dei flussi attraverso la superficie laterale, inferiore e superiore. Gli ultimi due sono però nulli in quanto la superficie è perpendicolare ad $\vec E$ rendendo nullo il prodotto scalare.
+Rimane dunque il [[flusso]] attraverso la superficie laterale $\vec S$:
+$$ \Phi(\vec E) = \vec E \circ \vec S = E~S~\cos 0 = E~S $$
+La superficie laterale del cilindro è $S = 2\pi r ~h$, quindi:
+$$ \Phi(\vec E) = = E ~ 2\pi r ~h $$
+==== Ora confrontiamo ====
+Confrontando i due risultati trovati abbiamo:
+$$ E ~ 2\pi r ~h = \frac{Q}{\epsilon_0} $$
+E ricordando che la densità lineare di carica é $\lambda = Q/h$, il modulo di $\vec E$ diventa:
+$$ E = \dfrac{1}{2\pi\epsilon_0}\frac{\lambda}{r} $$
 {{tag>fisica elettromagnetismo}}