Un condensatore piano ha armature circolari con raggio R = 12 cm.
In un dato istante, la variazione temporale del campo elettrico al suo interno vale: ΔE/Δt = 5.5 ·1010 V/(m·s).
Che valore ha l’intensità del campo magnetico nei punti a una distanza R2= 25 cm e R1 = 7.5 cm dall’asse del condensatore ? (R: , 2.3·10-8 T).


La corrente di spostamento è data dalla formula: i d = ϵ 0 d Φ ( E ) d t i_d= %epsilon_0 {d %PHI (vec E)} over { d t } Supponendo che la variazione temporale del flusso sia dovuta solo al campo si ha : i d = ϵ 0 S d E d t i_d= %epsilon_0 S {d E} over { d t } Il campo magnetico, data la simmetria, lo possiamo calcolare con la legge di Biot e Savart: B ( r ) = μ 2 π i r B( r )= { {%mu}over{2 %pi} } { i }over { r } Tuttavia per distanze inferiori alla raggio dell'armatura del condensatore (considerato ideale) occorre considerare che non tutta la corrente di spostamento contribuisce al campo magnetico. Allo scopo di calcolarlo troviamo la densità di corrente di spostamento.
La densità di corrente di spostamento è data da: j d = i d S = ϵ 0 d E d t j_d = i_d over S= %epsilon_0 {d E} over { d t } e la corrente di spostamento a distanze inferiori delle dimensioni delle armature del condensatore è: i d = j d ( π r 2 ) = ϵ 0 π r 2 d E d t i_d= j_d cdot (%pi r^2) = %epsilon_0 %pi r^2 {d E} over { d t } In conclusione il campo magnetico a distanza R1 < R è: B ( R 1 ) = μ 0 2 π i d R = μ 0 2 π ϵ 0 π R 1 2 d E d t R 1 = μ 0 ϵ 0 R 1 2 d E d t B( R_1 )= { {%mu_0}over{2 %pi} } { i_d }over { R } ={ {%mu_0}over{2 %pi} } { %epsilon_0 %pi R_1^2 {d E} over { d t }}over { R_1 } ={ {%mu_0 %epsilon_0 R_1}over{2 } } {d E} over { d t } mentre a distanza R2 > R è: B ( R 2 ) = μ 0 2 π i d R 2 = μ 0 2 π ϵ 0 π R 2 d E d t R 2 = μ 0 ϵ 0 R 2 2 R 2 d E d t B( R_2 )= { {%mu_0}over{2 %pi} } { i_d }over { R_2 } ={ {%mu_0}over{2 %pi} } { %epsilon_0 %pi R^2 {d E} over { d t }}over { R_2 } ={ {%mu_0 %epsilon_0 R^2}over{2R_2} } {d E} over { d t } Sostituiamo i dati: B ( 0.075 ) = 4 π 10 7 8.86 10 12 0.075 2 5.5 10 10 1.1 10 8 T B ( 0.25 ) = 4 π 10 7 8.86 10 12 0.12 2 2 0.25 5.5 10 10 0.9 10 8 T B( 0.075 )= { {4%pi cdot 10^-7 8.86 cdot10^-12 cdot 0.075}over{2 } } cdot 5.5 cdot 10^10 approx 1.1 cdot 10^-8 `"T" newline B( 0.25 )= { {4 %pi 10^-7 cdot 8.86 cdot 10^-12 cdot 0.12^2}over{2cdot 0.25} } cdot 5.5 cdot 10^10 approx 0.9 cdot 10^-8`"T"