ESERCIZI Fenomeni Elettrici 1. Due particelle aventi la stessa carica vengono tenute ad una distanza di 3.2 10-­‐3 m; ad un certo punto vengono lasciate libere. Si misurano accelerazioni iniziali pari a 7 m/s2 e 9 m/s2. La massa della prima particella è 6.3 10-­‐7 kg. Si determini (a) la massa della seconda particella e (b) il valore della carica. 2. Quanti elettroni occorre rimuovere da una moneta per lasciarle una carica di 10-­‐6 C? 3. Una particella α (un nucleo di He) ha una massa di 6.64 10-­‐27 kg e una carica +2e. Quali sono intensità e direzione di un campo elettrico che bilanci la forza di gravità agente sulla particella? 4. Un nucleo di Uranio 235U (numero atomico Z=92) emette una particella alfa (nucleo di elio), la quale ad un certo istante si trova ad una distanza di 1014 m dal centro del nucleo che l’ha emessa. Determinare a quale accelerazione è sottoposta la particella alfa in quel punto. 5. Una carica q e una carica 2q, dello stesso segno, sono a distanza d = 30 cm, nel vuoto. Se q = 1.0 × 10−6 C, qual’è, in modulo, direzione e verso, la forza agente sulla carica 2q? 6. Un elettrone con carica |e| = 1.60 × 10−19 C, si muove in un campo elettrico di intensità E = 1.0 × 105 N/C. Qual’è l’intensitaà della forza agente sull’elettrone? 7. Un campo elettrico è creato da un’unica carica q = 1.0 × 10−4 C. Quali sono il modulo, la direzione ed il verso del vettore campo elettrico E in un punto P a distanza r = 10 cm da q? 8. Due superfici equipotenziali molto vicine distano di ∆s = 0.10 mm; i potenziali elettrici ad esse corrispondenti sono V1 = 295 V e V2 = 300 V. Quanto vale l’intensità E del campo elettrico nella regione compresa fra le due superfici? 9. Fra due superfici, a distanza d = 4.0 cm, esiste un campo uniforme di intensità E = 1.0 × 104 V/m. Qual’è la differenza di potenziale fra le due superfici? 10. Un condensatore, tra le cui armature, a distanza d = 0.50 mm, vi è aria secca, ha su ciascuna armatura una carica |q| = 7.5 × 10−8 C con una differenza di potenziale ∆V = 250 V. Determinare: (a) la capacità del condensatore; (b) la superficie di ciascuna armatura. 11. Un condensatore è stato caricato con la quantità di elettricità |q| = 5.0 × 10−9 C collegando le sue armature con gli elettrodi di una batteria di pile a 250 V. Calcolare la costante dielettrica relativa εr del mezzo interposto fra le armature sapendo che queste sono a distanza d = 1.0 mm e che la superficie di ognuna di esse è di area S = 5.0 cm2. 12. Sapendo che la resistività del rame è 1.72 × 10−8 Ω m a 20 ◦C, calcolare la resistenza elettrica che a tale temperatura presenta un filo di rame di lunghezza 100 m e di diametro 2.0 mm. 13. Quattro conduttori, di resistenze R, 2R, 4R e 8R, sono disposti in parallelo. Se R = 5.0 Ω, qual’è la resistenza equivalente del sistema? 14. Un conduttore filiforme di rame (resistività ρ1 = 1.7 × 10−8 Ω m) ha lunghezza l = 50 m e sezione S1 = 1.0 mm2. Un secondo conduttore filiforme, di nichel (resistività ρ2 = 7.8 × 10−8 Ω m) ha eguale lunghezza e sezione S2 = 3.0 mm2 equivalente dei due conduttori: (a) se essi sono disposti in serie; (b) se sono disposti in parallelo. 15. La resistenza equivalente di due conduttori è R = 3.0 Ω se essi sono disposti in serie e R’ = 0.20 Ω se sono disposti in parallelo. Quali sono le resistenze dei due conduttori? 16. Il circuito in figura sotto è alimentato da una batteria di pile con forza elettromotrice (ovvero differenza di potenziale ai capi della batteria) ε = 4.5 V e resistenza interna trascurabile. I valori delle tre resistenze sono R1 = 2.0 Ω, R2 = 4.0 Ω e R3 = 8.0 Ω. Determinare: (a) l’intensità I della corrente erogata dal generatore; (b) le intensità I1, I2 e I3 delle correnti che fluiscono nelle tre resistenze. 17. Un conduttore di resistenza 50 Ω può assorbire energia elettrica con una potenza massima di 100W. Determinare: (a) l’intensità massima della corrente che il conduttore può sopportare; (b) la quantità di calore che si libera nel conduttore quando esso è attraversato dalla corrente di intensità massima per un intervallo di tempo di 30 s; (c) la differenza di potenziale che esiste in tali condizioni ai capi del conduttore. 18. Un faro di un’autovettura è alimentato da una corrente di 1.2 A quando è collegato ad una batteria di 12 V. Determinare l’energia assorbita dal faro in 2 ore. 19. Un impianto di asciugabiancheria ad evaporazione, in una lavanderia, assorbe energia elettrica con una potenza di 4600W. Se alla temperatura di esercizio occorrono 560 cal per vaporizzare 1 g di acqua, quanto tempo si richiede per asciugare indumenti e biancheria contenenti 10 kg di acqua, e quanti kWh di energia elettrica vengono consumati per compiere l’operazione?
