due cariche puntiformi di carica Q1=+4 e Q2=-3 si trovano  a una distanza di 30 cm. determina il campo elettrico nel loro punto medio

Per determinare il campo elettrico nel punto medio tra le due cariche puntiformi \( Q_1 = +4 \, \text{C} \) e \( Q_2 = -3 \, \text{C} \), poste a una distanza di 30 cm (0.3 metri), seguiamo i passaggi seguenti.

1. **Distanza dal punto medio a ciascuna carica:**
   Poiché il punto medio si trova a metà della distanza tra le cariche, la distanza da ciascuna carica al punto medio è:
   \[
   d = \frac{0.3 \, \text{m}}{2} = 0.15 \, \text{m}
   \]

2. **Calcolo del campo elettrico generato da ciascuna carica al punto medio:**
   La formula per il campo elettrico generato da una carica puntiforme \( Q \) a una distanza \( r \) è:
   \[
   E = k \frac{|Q|}{r^2}
   \]
   dove \( k = 8.99 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2 \) è la costante di Coulomb.

   - **Campo elettrico \( E_1 \) generato da \( Q_1 \):**
     \[
     E_1 = k \frac{|Q_1|}{d^2} = 8.99 \times 10^9 \, \frac{4}{(0.15)^2} \approx 1.6 \times 10^{12} \, \text{N/C}
     \]

   - **Campo elettrico \( E_2 \) generato da \( Q_2 \):**
     \[
     E_2 = k \frac{|Q_2|}{d^2} = 8.99 \times 10^9 \, \frac{3}{(0.15)^2} \approx 1.2 \times 10^{12} \, \text{N/C}
     \]

3. **Direzione dei campi elettrici:**
   - Il campo elettrico generato da una carica positiva \( Q_1 \) (+4 C) punta verso l'esterno, quindi nel punto medio sarà diretto lontano da \( Q_1 \).
   - Il campo elettrico generato da una carica negativa \( Q_2 \) (-3 C) è diretto verso \( Q_2 \), quindi anch'esso sarà diretto nella stessa direzione (verso \( Q_2 \)) nel punto medio.

   Dato che entrambi i campi \( E_1 \) e \( E_2 \) puntano nella stessa direzione, li possiamo sommare.

4. **Calcolo del campo elettrico risultante nel punto medio:**
   \[
   E_{\text{totale}} = E_1 + E_2 = 1.6 \times 10^{12} + 1.2 \times 10^{12} = 2.8 \times 10^{12} \, \text{N/C}
   \]

**Risultato:**  
Il campo elettrico nel punto medio tra le due cariche è di \( 2.8 \times 10^{12} \, \text{N/C} \), diretto da \( Q_1 \) verso \( Q_2 \).

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Ecco alcune domande correlate per approfondire:
1. Come si calcola il potenziale elettrico nel punto medio tra due cariche opposte?
2. In che modo varia il campo elettrico se la distanza tra le cariche viene raddoppiata?
3. Come si comporta il campo elettrico se entrambe le cariche sono positive?
4. Qual è la relazione tra campo elettrico e forza elettrica su una carica di prova nel punto medio?
5. Come cambia il campo elettrico in funzione della distanza da una carica singola?

**Tip:** Ricorda che il campo elettrico è una grandezza vettoriale, quindi la direzione è fondamentale nel calcolo del campo risultante.

due cariche puntiformi di carica Q1=+4 e Q2=-3 si trovano a una distanza di 30 cm. determina il campo elettrico nel loro punto medio

Discover how to calculate the electric field at the midpoint between two point charges, Q1=+4 C and Q2=-3 C, separated by 30 cm. This problem explores core concepts in electrostatics and uses Coulomb's Law and electric field formulas, making it ideal for students in Grades 11-12.

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