1) Quanta carica c*è sulla superficie di un conduttore sferico isolato

Università degli Studi di Catania Facoltà di Scienze
orso di Laurea in Informatica – Primo Livello
Fisica 2 – Compito d’esame del 11/9/2012
cognome
nome
matricola
1) Un conduttore sferico di raggio R1 = 50 cm è caricato fino a 20 kV. Quando viene connesso,
tramite un cavo lungo e molto sottile, a una seconda sfera conduttrice molto lontana, il suo
potenziale scende a 12 kV. Qual è il raggio della seconda sfera?
2) Progettare un condensatore a facce parallele da 30.0 pF avente aria nell’intercapedine e che può
essere caricato fino ad avere una differenza di potenziale massima di 1000 V prima che avvenga la
perforazione del dielettrico . Qual è la separazione minima possibile tra le piastre? Quale area
minima deve avere ciascuna piastra del condensatore? Qual è l’energia massima che questo
condensatore può immagazzinare prima che avvenga la perforazione del dielettrico? (rigidità
dielettrica dell’aria = 3 kV/mm)
3) Un filo rigido orizzontale , lungo 25 cm e con massa pari a 50 g, è connesso ad un alimentatore
tramite due guide leggere flessibili . Un campo magnetico di 1.33 T è disposto orizzontalmente e
perpendicolare al cavo. Si trovi la corrente necessaria per sospendere il filo , cioè per fare in modo
che, una volta lasciato , rimanga fermo. Indicare graficamente quali devono essere il verso in cui
circola la corrente e quello del campo magnetico affinchè si realizzi la condizione di sospensione
descritta.
N.B. Il tempo a disposizione è 2h ed è consentito solo l'uso di un formulario e di una
calcolatrice.