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Corso di Laurea in Scienza dei Materiali
Prova scritta di Elettrostatica ed Elettrodinamica
23 Marzo 2004
Risolvere a scelta almeno 3 dei seguenti 5 problemi:
1) Un dipolo elettrico costituito da cariche di ±3.2 nC poste a distanza di 0.17 µm
viene inserito in un campo elettrico costante di intensita’ 1200 V/m.
Determinare: (a) il momento di dipolo elettrico, (b) il momento torcente che
agisce sul dipolo quando il momento di dipolo e’ ortogonale al campo
elettrico, (c) la differenza di energia potenziale del dipolo tra i due casi di
orientazione parallela e antiparallela rispetto al campo elettrico.
2) Un condensatore da 47 pF viene caricato con una differenza di potenziale di
64 V. Il condensatore viene poi collegato in parallelo ad un altro condensatore
avente la stessa area e la stessa distanza tra le armature, riempito con un
materiale dielettrico: la differenza di potenziale misurata si riduce a 20 V.
Calcolare la costante dielettrica del materiale.
3) Nel circuito in figura si determini: (a) la corrente in ciascun resistore, (b) la
differenza di potenziale tra i punti A e B. Le f.e.m. siano E1=12.0 V, E2 = 7.5
V, E3 = 4.5 V. I resistori abbiano resistenze di R1=80 Ω e R2=50 Ω.
4) Si abbia un filo rettilineo molto lungo percorso da una corrente costante i1=25
A. Una spira quadrata di lato L=10 cm e’ parallela al filo e il suo lato piu’
vicino dista d=8 cm dal filo. Se la spira e’ percorsa da una corrente costante
i2=33 A, di verso concorde (nel suo lato piu’ vicino) con la corrente del filo,
quanto vale la forza complessiva agente sulla spira ? la forza e’ attrattiva o
repulsiva ?
5) Una sbarretta conduttrice di lunghezza L=12 cm, appoggiata su due rotaie
metalliche orizzontali unite da una traversa metallica, viene spinta a velocita’
costante v=5.5 m/s. Nella zona interessata esiste un campo magnetico verticale
di intensita’ 0.78 T. La sbarretta ha una sezione di 2.8 mm2 ed e’ costituita da
rame (resistivita’ 1.7 10-8 Ω·m). Si determini (a) la f.e.m. indotta, (b) la
corrente indotta, supponendo trascurabile la resistenza delle rotaie e della
traversa, (c) la forza che deve essere applicata alla sbarretta per mantenerla in
moto a velocita’ costante.