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Il parafulmine è un dispositivo che viene utilizzato per attrarre e  poi disperdere le scariche elettriche atmosferiche. L'elettrostatica è un campo della fisica che l'uomo ha iniziato ad applicare da poco alla propria quotidianità, infatti la scoperta del parafulmine risale alla seconda metà del XVIII secolo ma le successive applicazioni dell'elettrostatica avranno luogo più di un secolo dopo. L'inventore del parafulmine, il fisico statunitense Franklin, aveva capito che i fulmini, quando colpiscono un oggetto, non lo attraversano del tutto, quindi bisognava pensare a qualcosa che avrebbe potuto attrarre il fulmine e neutralizzarlo. Così nacque il parafulmine, un oggetto formato da una punta metallica in grado di attirare le scariche elettriche che si evolve in una lunga e sottile asta metallica posta sulla sommità dell'edificio da salvaguardare; da questa deriva un filo metallico che viene collegato a terra per disperdere la scarica elettrica nel suolo e neutralizzarlo.

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Il campo elettrico, contrariamente a cosa si potrebbe pensare dal nome stesso di questa grandezza ("flusso"), non può fluire, infatti il flusso descrive l'intensità del campo elettrico ad una data distanza dalla carica che genera il campo. Tale grandezza può essere calcolata grazie al teorema di Gauss dove basta dividere la carica totale racchiusa dalla superficie della quale si vuole conoscere il flusso con la costante dielettrica del mezzo.

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1)     Eq = Elamina + Esfera = √(252 + (1,6 x 10⁵)²) = 1,6 x 105 N/C

Elamina = √(Ex 2 + Ey ²) = 25 N/C

Esfera = Q / 4πε₀ x dq-sfera ² = 1,6 x 10⁵ N/C

2)     asfera = Flamina/m = 2 x 10-3 m/s²

Flamina = Elamina x Q = 5 x 10-6 N

3)     Φ = Q/ε0 = -3,9 x 108 N x m²/C

λ = E2πε₀Dlamina2-filo = 1,2 x 10-8

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Una lamina uniformemente carica ha un determinato campo elettrico di componenti E x = 15 N/C e E y = 20 N/C. Una sfera di raggio R 0 = 3,00 mm e massa m = 2,5 mg ha una carica Q = 200 nC ed è posta a 24 cm dalla lamina.

1)     Calcolare il campo elettrico a cui è sottoposta una carica puntiforme positiva q = 80 nC che dista 10,5 cm dalla sfera e 24 cm dalla lamina.

2)     Calcolare l’accelerazione a cui è sottoposta la sfera tenendo presente il valore del campo elettrico della lamina precedentemente calcolato.

Un’altra lamina uniformemente carica e perpendicolare a quella precedente ha carica Q 2 = -3,50 mC e dista 15 cm da un filo carico. La lamina risente dell’influenza del filo carico a causa di un campo elettrico E= 1,4 KN/C.

3)     Calcolare il flusso della seconda lamina e la distribuzione lineare di carica del filo carico.

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Q = 200 nC

q = 80 nC

Q2 = -3,50 mc

N° di sfere = 1

N° di lamine = 2

m = 2,5 mg

dq-sfera = 10,5 cm

dsfera-lamina = dq-lamina = 24 cm

R0 = 3,00 mm

Dlamina2-filo = 15 cm

E = 1,4 KN/C

Ex = 15 N/C

Ey = 20 N/C