PARTE
G
UNITÀ 15
FENOMENI ELETTROSTATICI
NOME
...........................................................................................................................
CLASSE
......................
DATA
................................
QUESITI E PROBLEMI
FILA A
Il campo elettrico
La forza elettrostatica
1
●
Tre cariche puntiformi Q1 = 5 × 10–3 C,
Q2 = 4 × 10–3 C, Q3 = 5 × 10–3 C sono poste, nel
vuoto, nei vertici di un triangolo rettangolo
avente i cateti di 10 cm e 20 cm. Q2 si trova
nel vertice dell’angolo retto.
Fai un disegno che rappresenti la situazione.
3
●
●
Tre cariche uguali Q1 = Q2 = Q3 = 5 × 10–6 C si
trovano nei vertici di un triangolo equilatero
di lato 15 cm.
Rappresenta la situazione con un disegno.
Calcola l’intensità del campo elettrico risultante nel baricentro del triangolo.
E = 0, perché le cariche e le distanze sono uguali
●
Quale forza agisce su una carica q = 2 × 10–5 C
posta nel baricentro?
F = q E = 0 N, perché il campo è nullo
●
●
Disegna le forze su Q2 e la loro risultante.
Calcola le forze su Q2.
●
Calcola l’intensità della forza risultante.
Calcola l’intensità del campo elettrico nel
punto medio di un lato.
E = 2,7 × 106 N/C
F1 = 1,8 × 10 N; F3 = 0,45 × 10 N
7
7
Collegamento di condensatori
Fr = (F
F
(3) = 18,5 × 10 N = 1,85 × 10 N
1)+
2
●
●
2
6
7
●
Tre condensatori di capacità C1 = 10 µF,
C2 = 20 µF, C3 = 30 µF sono collegati in serie.
Il sistema è collegato a una d.d.p. di 22 V.
Fai un disegno che rappresenti la situazione.
●
Calcola la capacità equivalente del sistema.
●
Calcola la carica totale.
●
Calcola la d.d.p. ai capi di ogni condensatore.
4
Se al posto di Q2 si mette una carica –Q2, cosa
cambia relativamente alla forza risultante?
Solo il verso
Moto di un elettrone in un campo uniforme
2
●
Un elettrone (q = –1,6 × 10–19 C e m = 9,11 ×
× 10–31 kg) entra in un campo elettrico uniforme di intensità E = 2 × 105 N/C con una velocità di 8 × 105 m/s, parallela al campo ma di
verso contrario.
Qual è la forza che il campo esercita sull’elettrone?
F= q E = –3,2 × 10–14 N
●
Con quale accelerazione si muove l’elettrone?
●
Quale distanza percorre in 3 × 10–8 s?
a = F/m = –3,5 × 1016 m/s2
2
s = a t /2 + v0 t = 15,8 m
●
Qual è la variazione di energia cinetica nello
stesso intervallo di tempo?
∆Ec = L = F s = 5,06 × 10–13 J
212
Idee per insegnare la fisica con
Ruffo LEZIONI DI FISICA © Zanichelli 2006
1/Ce = 1/10 + 1/20 + 1/30; Ce = 60/11 µ F
Q = Ce V = 120 µ C
∆V1 = Q1/C1 = 12 V; ∆V2 = Q2/C2 = 6 V;
∆V3 = Q3/C3 = 4 V
La riproduzione di questa pagina tramite fotocopia è autorizzata ai soli fini dell’utilizzo
nell’attività didattica degli alunni delle classi che hanno adottato il testo
UNITÀ 15
FENOMENI ELETTROSTATICI
CLASSE
......................
DATA
................................
TEST A SCELTA MULTIPLA
1
a
b
c
✓
d
Due cariche elettriche puntiformi, Q1 = 4 ×
× 10–6 C e Q2 = 2 × 10–6 C, sono poste, nel
vuoto, a una distanza di 5 cm.
Quanto vale la forza di Coulomb?
2,88 N
288 N
3,2 × 10–9 N
28,8 N
FILA A
6
a
✓
b
c
d
7
2
✓
a
b
c
d
Una carica elettrica di 3,6 × 10–5 C è posta in
un campo elettrico che ha un’intensità di 3 ×
104 N/C. Quanto vale la forza elettrica?
1,08 N
108 N
10,8 N
1,2 × 10–9 N
a
b
c
✓
d
8
3
Una particella di carica q e massa m si
muove, partendo da ferma, all’interno di un
campo elettrico uniforme di intensità E. Con
quale delle seguenti formule si può calcolare
la velocità della particella al tempo t?
E
mt
qEt
✓
b v=
m
a v=
c v=mqEt
d v=
4
a
b
✓
c
d
5
a
b
c
✓
d
Et
qm
La differenza di potenziale fornita da una pila
vale 1,5 V.
Qual è il lavoro che compie la pila quando
nel circuito passa una carica di 6 µC?
9J
9 × 10–3 J
9 × 10–6 J
0,9 J
Raddoppiando la differenza di potenziale ai
capi di un condensatore di capacità C, l’energia accumulata nel campo elettrico:
raddoppia
rimane costante
diminuisce
diventa 4 volte più grande
Idee per insegnare la fisica con
Ruffo LEZIONI DI FISICA © Zanichelli 2006
G
a
b
c
✓
d
9
a
✓
b
c
d
Due condensatori di capacità C1 = 2 µF,
C2 = 5 µF sono collegati in serie. Qual è la
capacità equivalente?
7 µF
1,43 µF
0,7 µ
3 µF
Considera un condensatore piano. Quale
delle seguenti operazioni permette di aumentare la capacità?
aumentare la d.d.p. fra le armature
aumentare la carica sulle armature
diminuire la d.d.p fra le armature
diminuire la distanza fra le armature
La distanza fra due punti all’interno di un
campo elettrico uniforme E = 2 × 105 N/C è di
5 cm. La differenza di potenziale fra i due
punti vale:
106 V
103 V
104 V
10 V
Nel SI la capacità elettrica si misura in farad.
A quale delle seguenti unità corrisponde?
volt/coulomb
coulomb2/joule
joule/coulomb
joule/volt
10 Osserva la figura seguente. Su quale condensatore si accumula la carica maggiore?
C1
C3
C2
+
–
∆V
a
b
c
✓
d
su C1
su C2
su C3
la carica è la stessa su tutti i condensatori
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213
Prove per unità
...........................................................................................................................
PROVE
DI VERIFICA
NOME
PARTE
