Schermi elettrostatici

[Ale]

Su un libro di FISICA GENERALE 2 trovo scritto : " non è necessario che uno schermo elettrostatico sia compatto : esso può avere delle piccole aperture o una struttura a rete ; la presenza di queste discontinuità non si avverte a distanze grandi rispetto alle loro dimensioni. [ ... ] Anche in caso di campi variabili si ha un' azione di schermo, pur se non completamente efficiente. Una rete metallica, ben collegata conduttivamente alla terra, inserita nei muri di un edificio lo scherma dalle scariche atmosferiche. "

A proposito di queste poche righe riportate, avrei 3 domande da porre :

1) nel caso in cui lo schermo elettrostatico sia costituito da una struttura a rete, le maglie di quest'ultima devono essere piccole o grosse al fine di ottenere un'efficace azione di schermo ?

2) perché, nel caso di campi variabili, si ha un'azione di schermo, pur non completamente efficiente ?

3) Come funziona, a grandi linee, l'azione di schermo di una rete metallica inserita nei muri di un edificio e collegata conduttivamente alla terra ?

[dona79]

ciao
il concetto delle aperture è semplice...schermiamo tutto ciò che non vi passa attraverso! infatti l'onda eletromagnetica incidente è caratterizzata da una frequenza e quindi da una lunghezza d'onda, se le dimensioni dell'apertura sono minori della lamba allora lo schermo è efficente.
una spiegazione la si può trovare nel concetto di dipolo hertziano, ovvero l'antenna. l'efficenza della stessa è proporzionale al rapporto tra la lunghezza e la lamba del segnale che si vuole inviare

[leone804]

sto preparando l'esame di fisica2 per ingegneria ed anche io sto riscontrando delle difficoltà riguardo lo schermo elettrostatico. in un esempio mi viene chiesto di calcolare il potenziale ed il campo in funzione di r, distanza dal centro del conduttore interno. ecco i risultati e l'immagine di riferimento:

[img=http://img19.imageshack.us/img19/7784/schermo0ix.th.jpg]

non riesco a capire come calcoli i risultati dei vari potenziali e dei campi, e sopratutto perché calcola 4 diversi potenziali. potete aiutarmi? grazie mille

[dona79]

perché le condizioni da applicare sono differenti!
prima se all'interno del conduttore, poi tra i 2 conduttorei, poi nel secondo ed infine in aria. sai che nel conduttore il campo è nullo per definizione, poi per il resto basta applicare le formulette con i dovuti segni (esempio quando valuti il tutto tra i 2 conduttori oppure al di fuori della struttura. nel primo caso ti allontani da un conduttore e ti avvicini all'altro, nel secondo ti allontani da entrambi).

[leone804]

potresti spiegarmi meglio come vanno presi i segni quando ci si allontana o avvicina dal conduttore? credo sia questo il mio problema
grazie per la disponibilità

[dona79]

bene bene, vediamo se mi ricordo...

allora, q/4pi epsilon r è l'espressione del potenziale, dividiamo ancora per r ed abbiamo il campo.
poi sappiamo che la carica all'interno di un conduttore è NULLA e quindi non avremo campo. quando parliamo di un conduttore si parla quindi di carica SUPERFICIALE. detto questo precediamo in ordine rispetto alla tua tabella

1- il potenziale è semplice, prendiamo le cariche col proprio segno! nota infatti che R1 e R3 sono presi col segno + e R2 col segno -
il campo è ovviamente nullo

2- devi immaginare di muoverti radialmente e di misurare punto per punto.
i pezzi con R2 e R3 non variano mentre R1 diventa r generico.
il campo è semplice, basta integrare la carica da 0 a r.

3-campo nullo. potenziale come sopra senonchè ora integriamo anche il pezzi da r2 ad r generico.

4- come sopra, capito uno si capisconmo tutti.

comunque sul tuo libro, che dovrebbe essere il mazzo nigro voci, c'è un esempio (3.1 ) che spiega la distribuzione sferica di carica

ciao

[leone804]

scusami per il ritardo con cui ti rispondo, ma negli ultimi giorni non ho avuto molto tempo.
credo di aver capito grazie a te lo schermo elettrostatico... se ho capito bene, in pratica man mano che mi allontano dal centro devo sostituire i vari R con il generico r nel caso del potenziale, mentre per il calcolo del campo devo integrare negli "intervalli" 0-r, R2-r ed R3-r e sommare i tra loro i vari risultati man mano che raggiungo l'esterno. giusto? grazie di tutto
Ps. toglimi una curiosità... il mio libro è appunto il mazzoldi-nigro-voci. l'hai chiamato "mazzo" per abbreviarlo o per altri motivi?

[dona79]

certo, solo per abbreviarlo!
fai ing a milano?
good luck!

[leone804]

no, non a milano. sono del sud, profondo sud