FISICA SPERIMENTALE II – Ottica e Optometria III compitino – 19 Dicembre 2012 1 – Sono dati due fili rettilinei indefiniti percorsi dalla stessa corrente i= 1A, inizialmente posti ad una distanza d = 1 cm. Calcolare il lavoro per unita’ di lunghezza L che si fa allontanando i due fili fino ad una distanza D = 1 m. 2 – Sono date due bobine identiche ciascuna fatta di 100 spire concentriche di raggio r = 10 cm , rimanenti dimensioni trascurabili. I piani in cui giacciono le spire sono paralleli e distano 2a = 2 mm [fig.1]. Calcolare con la precisione dell’ 1% il campo magnetico B prodotto sull’asse delle spire nel punto di mezzo dei due piani per correnti i= 1A concordi Bc e correnti discordi Bd. 3 – Con riferimento anche alla fig. 2 la sbarretta di lunghezza h = 10 cm si muove con velocita’ costante v = 1 m/sec in un campo magnetico B = 1T costante perpendicolare alla superficie delimitata dal rettangolo, con resistenza R =1M Calcolare il calore C sviluppato sulla resistenza dopo che la sbarretta si e’ spostata di a = 10 cm (1 caloria = 4.18 joule). 4 – Nel circuito della fig. 2 la sbarretta e’ tenuta fissa, l = 20cm, ed il campo magnetico B varia con velocita’ costante B=1mT/sec. Quale potenza W e’ sviluppata su una resistenza R = 1 5 – Calcolare la costante di tempo del circuito in fig. 3: R=1L1=10H, L2=1mH. r 2a h v R Fig.1 Fig.2 R L1 L2 Fig.3 l FISICA SPERIMENTALE II – Ottica e Optometria III del compitino – 19 Dicembre 2012 - Soluzioni i 2 dr 0i i , F 0 il , dL = 0 , e quindi integrando si ha 2 r 2r 2r i 2 D 4 10 7 2 L = 0 ln = 1 ln 100 = 9.20 J/m 2 d 2 0i 0i r2 r2 1- B 2 – Per un avvolgimento B/n = 0i 1 2r 1 1 2 100 3 ≈ 2 0i 2r 2 x 0i n = 2 r 2 3 = 2 3 2 x2 2 3 2 1 r r = . 4 10 7 x1x100 = 0.628 mT 2 x0.1 2r Tenendo conto che gli avvolgimenti sono 2 avremo: se concordi B = 1.256 mT, se discordi B = 0. 3 – E = Bhv, i = Bhv/R, W = Ri2 = R -1 (Bhv)2 e quindi L = Wt = W d/v = R -1 B2 h2 v d = = 10-6 12 (10-1)2 x1x0.1 Joule = 10 -9 Joule = 2.38 10 -10 cal. In conclusione per n spire: B = 2 dB 0.1x0.2 x10 3 2 4–E = hl , W = E /R = = 4 10-10 Watt. dt 1 L1L 2 5 - Lparallelo/R, Lparallelo = = L1 / 1.01, = 10-5/ 1.01 = 9.9 sec. L1 L 2