Fisica II – 22/06/2016 – Ingegneria meccanica z θ

Fisica II – 22/06/2016 – Ingegneria meccanica

1. Su una superficie sferica di raggio a centrata nell’origine, una carica statica nel vuoto e’

distribuita con densita’ superficiale simmetrica rispetto alla rotazione intorno all’asse z, data dall’espressione σ(θ) = σ

cos ² (θ). Calcolare l’espessione del potenziale V(0) al centro della distribuzione, assumendo nullo il potenziale all’infinito.

2. condensatore piano isolato nel vuoto e’ carico con una carica Q ₀ . Le armature sono quadrate di lato a e separate da una distanza 3d.

Nell’intercapedine viene parzialmente inserita una lastra conduttrice di spessore d, equidistante dalle due armature, per una lunghezza pari a 2/3 a. Calcolare la differenza di potenziale presente fra le armature dopo l’inserzione. (Q ₀ =3 nC, a=20cm, d=2mm)

3. Nel circuito in figura a tempo t=0 il condensatore e’ scarico. Calcolare l’energia erogata dal generatore fino ad un istante t*=3ms. F=400V, R=2kΩ, C = 1 µF

4. Una sottile nastro infinito percorso da una corrente I ₁ corre parallelamente a un filo infinito percorso da una corrente I ₂ , come mostrato in figura. Ricavare la forza per unita’ di lunghezza, in modulo, direzione e verso, che si esercita sul filo.

5. Una cella fotovoltaica di area S=10cm ² e' illuminata perpendicolarmente dalla luce solare ed eroga al circuito a cui e' connessa una corrente I=0.2 A alla tensione di 0.45V. Considerato che il campo elettrico che la investe ha un'ampiezza di oscillazione pari a 870 V/m, calcolare l'efficienza di conversione dell'energia luminosa in energia elettrica.

z

θ