Fisica per le superiori/Il campo elettrico di un nucleo di He

Il nucleo dell’elio suggerisce un modello di campo elettrostatico generato da due cariche di segno uguale. Analizziamo qualitativamente l’aspetto delle linee di campo.

Nelle vicinanze di ciascuno singolo centro di carica, il campo elettrico assume il cmportamento radiale già osservato in precedenza. Quando viene applicato il principio di sovrapposizione in quelle zone, infatti, il contributo della carica lontana è molto inferiore al contributo di quella vicina e può essere trascurato.

Nella zona intermedia tra le cariche, invece, si osserva un meccanismo di sovrapposizione distruttiva. In particolare, nel punto al centro tra le due cariche il campo elettrico è perfettamente nullo. È molto interessante osservare le linee di campo intorno a questo punto, che disegnano attorno ad esso una zona a bassa densità.

A grande distanza dalla cariche, invece, il campo elettrico è la somma di due contributi quasi identici. Si ottiene quindi un comportamento asintotico radiale, simile a quello di una carica puntiforme informe di intensità doppia a quella di ciascun protone.

Provate, per esercizio, a modificare l’intensità delle carica di uno dei due protoni e cercate di capire come cambia il disegno del campo elettrico.