Esercizi di fisica con soluzioni/Elettrostatica/Spessore strato carico in un conduttore
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Una lastra di Rame, in cui il numero di elettroni liberi nell'unità di volume nale
, genera un campo elettrico sulla sua superficie di intensità pari a
. Determinare lo spessore dello strato di elettroni necessario a generare un tale campo.
(dati del problema
,
)
Soluzione
La densità di carica della nuvola di elettroni liberi (che è compensata esattamente dalle cariche ioniche positive fisse) vale:

La legge di Coulomb si può scrivere in realtà in due forme equivalenti:

Indicando con
l'allontanamento dalla posizione di equilibrio delle cariche libere necessario a generare il campo
. Quindi:


Per quanto l'intensità del campo sia così elevata lo spostamento della nuvola elettronica è talmente piccolo, che a tutti gli effetti giustamente si considera una densità di carica superficiale.