Tre sfere conduttrici, di raggi r1= 4 cm, r2= 8 cm e r3 = 13 cm hanno cariche elettriche
q1 = 1.4 nC, q2 = −2.8 nC e q3 = 5.6 nC.
Le tre sfere vengono messe a contatto con lunghi fili sottili di capacità trascurabile e poi separate nuovamente.
- Determina il potenziale delle tre sfere collegate.
- Determina la carica presente sulle tre sfere.
- Determina la capacità del sistema costituito dalle tre sfere collegate tra loro.
Quando le sfere vengono messe in cottatto le loro cariche vengono ridistribuite ed assumono lo stesso potenziale.
Poichè la capacità di una sfera conduttrice è
, dalla definizione di capacità, possiamo scrivere le proporzioni:
Inoltre la carica totale deve essere uguale a quella originaria:
Esprimiamo le cariche Q2 e Q3 in funzione di Q1:
e sostituiamo nella somma:
Le altre due cariche sono:
Calcoliamo il potenziale, per esempio con la carica su Q1:
La capacità delle tre sfere collegate è data dal rapporto:
Gli stessi risultati si possono ottenere se consideriamo le tre sfere come tre condensatori posti in parallelo (stesso potenziale).