Esercitazione di Fisica
Potenziale elettrico
1. Un piatto metallico rotondo di raggio 5,5 cm e spessore trascurabile ha
una carica totale di 6,2 µC. Determina l’intensità del campo elettrico:
• appena al di fuori del piatto, approssimando il piatto ad un piano;
• a una distanza di 20 m, supponendo il piatto una carica puntiforme.
[3, 7 × 107 N/C; 1, 4 × 102 N/C]
2. In un determinato punto A dello spazio vuoto il campo elettrico ha intensità 2, 9 × 105 N/C ed è diretto verso nord. Determina:
• il valore della carica generatrice del campo se questa si trova a nord
del punto A, distante 2,4m;
• il valore della carica generatrice del campo se questa si trova a sud
del punto A, distante 2,4m;
• la direzione e il verso della forza che agisce su una carica di -5,5µC
posizionata in A nei due casi.
• Come cambierebbero i campi e le forze se il punto A si trovasse in
un mezzo di costante dielettrica pari a 3,0?
3. Un oggetto di carica -3,6 µC e massa 0,012 kg è sottoposto ad una forza
elettrica diretta verso l’alto dovuta ad un campo elettrico; l’intensità della
forza è uguale al peso dell’oggetto. Determina:
• la direzione e l’intensità del campo elettrico;
• direzione e intensità dell’accelerazione dell’oggetto nel caso in cui la
carica elettrica raddoppi e la sua massa rimanga la stessa.
[3, 3 × 104 N/C verso il basso, 9,81m/s2 verso l’alto]
4. Due palline uguali di massa 50mg sono sospese a due fili di lunghezza 10
cm attaccati allo stesso punto del soffitto. Le palline vengono caricate con
la stessa carica e si separano formando un angolo di 36◦ . Determina il
valore della carica su ciascuna pallina e la tensione del filo. Si può dire
qualcosa sul segno delle cariche?
[25µC]
5. Un cilindro di raggio 25cm e altezza 40 cm è immerso in un campo elettrico uniforme di intensità 6 × 105 N/C diretto lungo l’asse del cilindro.
Determina il flusso del campo elettrico attraverso la superficie laterale,
attraverso una superficie di base e il flusso totale attraverso il cilindro.
[0; 1, 2 × 105 Wb; 0]
6. Calcola l’energia potenziale di tre cariche disposte ai vertici di un triangolo
equilatero di lato 10 cm, sapendo che Q1 = 3 × 10−6 C, Q2 = 4 × 10−6 C e
Q3 = −2 × 10−6 C.
[-1,18 J]
7. Due cariche, rispettivamente di 5nC e 10nC sono a una distanza di 8
cm. Volendo inserire una terza carica di intensità di -3nC sulla retta
congiungente le due cariche iniziali, in che punto di tale retta deve essere
posta la terza carica affinché essa sia in equilibrio.
[a 3,3cm dalla prima carica]
