Universita' degli Studi “Sapienza" - Facolta' di Ingegneria Fisica II – 7/32011 – Ingegneria Elettrotecnica e Ingegneria Chimica 1)

Universita' degli Studi “Sapienza" - Facolta' di Ingegneria

Fisica II – 7/32011 – Ingegneria Elettrotecnica e Ingegneria Chimica

1) Una carica positiva e’ distribuita, con densita’ volumetrica uniforme ρ, all’interno di un cilindro molto lungo e di raggio R. Si ricavi l’espressione della differenza di potenziale fra un punto posto sull’asse del cilindro e uno, esterno al cilindro, posto a distanza r rispetto all’asse.

2) Nel condensatore piano in figura l’area delle armature e’ S e la distanza e’ 3d, mentre la costante dielettrica dei due dielettrici, spessi d, e’ ε

e ε

. La carica sulle armature sia Q: ricavare l’espressione delle densita’ di carica di polarizzazione superficiale sui dielettrici e della capacita’

del condensatore.

3) Si consideri un lungo conduttore rettilineo di raggio d=5 cm in cui scorra una corrente I. Supponendo che la corrente fluisca nel conduttore con densita’ di corrente eguale in modulo a J=J

(r/d), con J

=10

A/m

e r distanza dall’asse del cilindro, ricavare il campo induzione magnetica in tutto lo spazio e calcolarne il valore massimo.

4) Il circuito in figura e’ all’equilibrio.

Dopo la chiusura dell’interruttore T il circuito ritorna all’equilibrio.

Calcolare il valore dell’induttanza se l’energia immagazzinata nel circuito ( nel condensatore e nell’induttanza) e’ eguale nella situazione iniziale e finale. (R=5kΩ, C= 2 pF)

5) Una cella solare al silicio, la cui superficie frontale ha un’area A=12 cm

,

eroga una corrente I=0.1 A ad una tensione V=0.5V quando e’ esposta

alla piena luce solare. Supponendo di considerare la radiazione solare

come un’onda piana monocromatica con ampiezza del campo elettrico

E

=10

V/m, si calcoli il rendimento energetico ( rapporto fra potenza

erogata e potenza ricevuta ) della cella.