Facoltà di Ingegneria e Architettura Corso di laurea

Facoltà di Ingegneria e Architettura
Corso di laurea in Ingegneria Elettrica ed Elettronica
Tutorato di Fisica 2
Esercitazione 4 del 12/04/17
1. Una sfera non conduttrice di raggio R2= 12cm contiene una cavità sferica concentrica di
raggio R1=2cm. Tra R1 ed R2 è distribuita uniformemente una carica Q= 160µC.
Determinare:
a) il valore del campo elettrico massimo (in quale punto il campo elettrico è massimo?)
b) il potenziale del centro della distribuzione di carica rispetto all’infinito.
2. Nella rete elettrica rappresentata in figura, la f.e.m. è 18V,
R1=12Ω, R2=2Ω, R3=6Ω, R4=4Ω, R5=2Ω.
a) Calcolare le correnti che circolano nel circuito
b) Calcolare la potenza erogata dal generatore
3. Si consideri il circuito mostrato in figura. Siano: fem=12V, R1=R3= R4= 2kΩ, R2=4kΩ, A=
3mA. Utilizzando il teorema di Thevenin calcolare:
a) la corrente i1 che attraversa la resistenza R1
b) la potenza dissipata su R2
4. Un circuito elettrico è costituito da tre resistori (R1 = 100 Ω, R2 = 400 Ω, R3 = 500 Ω) e due
condensatori (C1 = 200 nF, C2 = 1.00 μF) collegati come in figura ad un generatore ideale di
differenza di potenziale V0 = 10.0 V.
a) Quanto vale la corrente I erogata dal generatore in condizioni stazionarie?
b) Quanto vale l’energia elettrostatica UE totale accumulata nei due condensatori in
condizioni stazionarie?
c) Supponete che, ad un dato istante, la resistenza R3 venga scollegata dal circuito. Dopo
aver atteso un tempo sufficientemente lungo affinché sia raggiunta una nuova
condizione stazionaria, quanto vale la carica Q2 accumulata nel condensatore C2?
5. Nel circuito mostrato in figura, la fem =1.20 kV, C=6.5 µF inizialmente scarico,
R1=R2=R3=0.73M. Al tempo t=0 l’interruttore viene chiuso, determinare (a) la corrente i1
sul resistore 1; (b) la corrente i2 sul resistore 2; (c) la corrente i3 sul resistore 3. Al tempo t=∞
quali saranno (d) i1; (e) i2 ; (f) i3 ? Quale sarà la differenza di potenziale ai capi della
resistenza R2 al tempo (g) t=0 e (h) al tempo t=∞?
6. Una particella con carica q= 15nC e massa m=13x10 -25 Kg è accelerata da una differenza di
potenziale, V=25V, entra in una regione in cui è presente un campo magnetico uniforme,
B=25mT uscente dalla pagina, e colpisce un detector posto al di fuori di tale regione.
Trovare la distanza d in cui bisogna porre il detector.
7. In figura sono mostrati due fili infinitamente lunghi, nei quali scorre
una corrente di 4A uscente dalla pagina in entrambi. Sia d1=6m la
distanza tra di essi e d2 la distanza tra il punto medio e un punto P.
Qual è l’intensità del campo magnetico nel punto P?
8. Si consideri un lungo solenoide con 115 spire/cm e di raggio 7.20 cm percorso da una
corrente di 20.0mA. All’interno del solenoide, in posizione assiale, è posto un filo rettilineo
percorso da una corrente di 6.0A.
a) a che distanza dall’asse il campo magnetico è diretto a 45° rispetto all’asse?
b) Qual è l’intensità di tale campo?