FISICA GENERALE III
8 Settembre 2015
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) Partendo dalle equazioni di Maxwell, ricavate nel vuoto e in
assenza di cariche libere e correnti di conduzione, derivare le
equazioni delle onde elettromagnetiche e discutere la propagazione di
un’onda elettromagnetica, ponendosi nell’approssimazione di onda
piana.
B) Si discuta il fenomeno dell’autoinduzione, si introduca il concetto di
autoflusso, di induttore, di induttanza/coefficiente di autoinduzione e di
forza elettromotrice di autoinduzione. Si ricavi l’induttanza per unità di
lunghezza per un solenoide rettilineo “indefinito” (caso ideale).
