Soluzioni fisica II 17122014
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Corso di Laurea in Ottica e Optometria Esame fisica II 17/12/14 a.a. 2013/2014 Soluzioni 1) Una carica elettrica di Q=-9,12 nC è uniformemente distribuita su un anello di raggio uguale a 1,48 m. Una carica puntiforme di q=-5,93 pC è situato sull’asse passante per il centro dell’anello ad una distanza da esso pari a 3,07 m. Si calcoli il lavoro compiuto per portare la carica puntiforme nel centro dell’anello. Per calcolare il lavoro compiuto per portare la carica puntiforme nel centro dell’anello basta considerare: πΏ = πΔπ = π(πππππ‘ππ − ππ ) Il potenziale elettrico generato dalla spira ad una distanza z dal centro della spira lungo l’asse passante per il centro vale: π2ππ π ππ§ = = 4ππ0 √π 2 + π§ 2 4ππ0 √π 2 + π§ 2 nel centro della spira z=0: π πππππ‘ππ = = −55.4 π 4ππ0 π a distanza d: π ππ = = −24 π 4ππ0 √π 2 + π 2 Quindi πΏ = πΔπ = π(πππππ‘ππ − ππ ) = 186.2 ππ½ 2) Su un cavo rettilineo sia presente una densità di carica di -3,6 nC/m. Il cavo viene circondato da una distribuzione di carica positiva uniforme cilindrica coassiale con il cavo avente raggio di 1,5 cm. Si calcoli la densità di carica volumica ρ del cilindro tale per cui il campo elettrico esterno sia nullo. Secondo la legge di Gauss, il flusso del campo elettrico è uguale alla somma delle cariche interne alla superficie gaussiana considerata. Perché il campo elettrico sia nullo fuori dalla zona contenente la distribuzione di carica, la somma totale delle cariche contenute deve essere nulla. Quindi ππ = −ππ π Poiché π = ππ 2 π segue π = − ππ 2 = −5,1 ππΆ/π3 3) Si consideri una spira rettangolare di lunghezza a, larghezza b e resistenza R posta a distanza r da un filo percorso da corrente i. Determinare: a. L’intensità di flusso magnetico attraverso la spira b. La corrente indotta nella spira quando questa si allontana dal filo a velocità v.
