Un condensatore piano è stato caricato con una densità superficiale di 10 μC/m2. La superficie delle piastre è 104 m2 e la distanza tra esse è pari a 10 mm. A metà della distanza viene inviato un elettrone con velocità di 50 m/s. Determinare la minima lunghezza del condensatore affinché l'elettrone esca dal condensatore, la velocità posseduta e la direzione di uscita.
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Livello 1
L = radice(104) = 10,2 m;
sigma σ = 10 * 10^-6 C/m^2;
Campo elettrico E tra le lamine:
E = σ / εo = 10 * 10^-6 / (8,854 * 10^-12) = 1,13 * 10^6 V/m;
q = 1,602 * 10^-19 C; (carica negativa dell'elettrone);
F = q E = 1,602 * 10^-19 * 1,13 * 10^6 = 1,81 * 10^-13 N (forza agente sull'elettrone);
a = F / m = 1,81 * 10^-13 / (9,11 * 10^-31) = 1,99 * 10^17 m/s^2
1/2 a t^2 = y; deve percorrere y = 5 mm = 5 * 10^-3 m, per arrivare alla lamina positiva;
t = radicequadrata(2 y / a) = radice(2 * 0,005 /1,99 * 10^17);
t = radice(5,03 * 10^-20) = 2,24 * 10^-10 s; (tempo per percorrere la distanza verticale);
la velocità vx è solo 50 m/s? Non è possibile. Non va da nessuna parte. Controlla i dati...
Spostamento orizzontale x:
x = v1 * t = 50 * 2,24 * 10^-10 = 1,12 * 10^-8 m = 11,2 nanometri.
Questa dovrebbe essere la lunghezza della lamina del condensatore.
Non esce davvero dal condensatore.... muore subito!
Ciao @saara86
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Genius II
@mg grazie
