CORSO DI LAUREA IN MATEMATICA

FISICA GENERALE III
19 Novembre 2014
(solo per laureandi)
1) Un condensatore con capacità C si scarica attraverso un resistore
con resistenza R. Calcolare dopo quante costanti di tempo:
a) La carica sulle armature del condensatore è 1/3 del suo valore
iniziale;
b) L’energia elettrostatica immagazzinata dal condensatore è 1/5 del
suo valore iniziale.
2) Un fascio cilindrico di luce, di diametro D = 20 cm, colpisce uno
specchio disposto ortogonalmente a esso. La luce viene
completamente riflessa. Sapendo che l’ampiezza del campo elettrico
della luce incidente sulla superficie dello specchio è E0 = 1.5 kV/m,
calcolare la forza che la luce esercita sullo specchio.
3) Un solenoide rettilineo, composto da N = 103 spire di area Σ0 = 2
cm2 disposte su una lunghezza D = 50 cm, è percorso da una corrente
I0 = 2 A.
a) Determinare l’energia magnetica immagazzinata nel solenoide in tali
condizioni.
Supponendo poi che l’energia magnetica immagazzinata nel solenoide
rimanga costante e pari a quella determinata al punto a), calcolare
quale dovrebbe essere l’intensità della corrente nel solenoide qualora
venisse raddoppiata:
b) La sua lunghezza; c) L’area delle sue spire.
Si svolga a scelta uno dei seguenti temi:
A) Dopo aver introdotto il concetto di “resistore” e di “induttore”, si
consideri un circuito RL in serie, si analizzi l’extracorrente di chiusura
(equazione del circuito, bilancio energetico, energia intrinseca della
corrente/energia magnetica). Si ricavi l’espressione della densità di
energia magnetica (considerando un solenoide rettilineo indefinito
percorso da corrente stazionaria).
B) Si enunci la legge di Faraday-Neumann-Lenz. Si discuta il
significato del segno “-“. Si scriva la fem indotta in termini del campo
elettrico indotto. Si discuta, nel caso più generale, l’origine fisica della
fem indotta.