3.9

Una carica lineare uniforme l è posta su di un filo infinitamente lungo, a distanza l sopra il piano conduttore XY che è messo a terra. Calcolare il potenziale sopra il piano e la carica indotta sul piano.

SOLUZIONE:

Prima di cominciare, bisogna ricavare l’espressione del potenziale generato dal filo uniformemente carico (lo si immagini disposto sull’asse Z); si sfrutta il teorema di Gaub con una superficie cilindrica simmetrica attorno al filo (raggio s, altezza h):

quindi:

A questo punto si può procedere: si consideri il filo disposto parallelamente all’asse X. Adattando la formula del potenziale appena trovata, il suo potenziale sarà:

il potenziale sul piano XY deve essere 0: perciò si può porre un filo di carica immagine con densità -l, parallelo all’altro e disposto a distanza l sotto il piano. Il potenziale (sopra il piano) è dunque:

si può verificare che nel piano viene proprio 0.

Per trovare la carica indotta, si usa l’apposita formula:

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