Corso di Laurea in Ingegneria Edile Prova scritta di Fisica II Ottobre 2003

Corso di Laurea in Ingegneria Edile Prova scritta di Fisica II

Ottobre 2003

Prove numeriche

1) Su di una sfera di raggio R = 10 cm è distribuita una carica elettrica con densità volumetrica r(r) = kr, essendo k = 4C/m

. Calcolare:

a) La carica complessiva della sfera;

b) Il campo elettrostatico in due punti a distanza R

= 8 cm e R

= 12 cm dal centro della sfera.

2) Un condensatore piano di capacità C=0.10F, inizialmente scarico, è collegato ad una batteria che mantiene una differenza di potenziale costante V=200V. Le armature del condensatore, di area S, distano tra loro d=0.25cm. Una lastra conduttrice a facce piane parallele, di stessa area S e spessa h=1.0mm, viene inserita, parallelamente alle armature, nel condensatore. Si calcoli:

a) La variazione di capacità del condensatore;

b) Il lavoro compiuto dal generatore.

3) Un solenoide è costituito da N=800 spire di un filo conduttore e ha lunghezza L = 0.8 m e raggio R = 4 cm. All’istante t = 0 viene collegato ad una batteria V = 100 V. Dopo un tempo molto lungo (cioè infinito) la corrente che circola nel circuito è i

= 15 A. Calcolare

a) l’autoinduttanza del solenoide;

b) la resistenza del solenoide;

c) l’energia totale da esso immagazzinata fino allo stabilirsi delle condizioni di regime.

Quesiti teorici

1) Dimostrare che la forza elettrostatica è una forza conservativa.

2) Si discuta la legge di Ohm. Si può applicare la relazione V=Ri a resistenze non ohmiche?

3) Si calcoli il tempo impiegato da una particella carica, di massa m e velocità v, che si

muove in un piano perpendicolare ad un campo magnetico uniforme e costante, per

compiere una traettoria circolare.