1. Un condensatore piano è costituito da due distribuzioni di carica

nome: _______________________________________ classe 4 C
prova di FISICA
a.s. 2015-2016
10 dicembre 2015
Ogni risposta deve essere motivata, anche con le rappresentazioni grafiche quando richiesto; i risultati numerici finali devono
essere espressi con 3 cifre significative; anche l’ordine e la chiarezza espositiva costituiscono elementi di valutazione.
1. Un condensatore piano è formato da due armature aventi ciascuna la superficie di 60 cm 2 e distanti 3 mm l'una
dall'altra. Calcola il campo elettrico che si genera quando le armature accumulano la carica di 4 nC (4,0·10 -9C); la
differenza di potenziale tra le armature, il potenziale ad una distanza di 1 mm dall'armatura positiva, l'energia
immagazzinata.
Mantenendo costante la differenza di potenziale ai capi del condensatore, tra le due armature viene interposto uno strato
di gomma (costante dielettrica relativa εr=4). Dopo aver calcolato in questa nuova situazione la capacità del condensatore
e l'energia immagazzinata, determina se il lavoro per introdurre il dielettrico è positivo o negativo e spiega il significato
del segno del lavoro.
2. Tre cariche elettriche +2q, -q, -q (con q=+6,0·10-9 C) sono disposte ai vertici di un quadrato
di lato l=30 cm come si vede in figura. Una sferetta di massa m=0,5μg e carica di modulo
q/10 viene posta nel centro del quadrato e, lasciata libera di muoversi sotto l'effetto del campo,
si sposta verso il quarto vertice.
Calcola il potenziale elettrico nel quarto vertice e nel centro del quadrato.
Dopo aver spiegato, motivando adeguatamente, il segno della carica, determina
l'accelerazione iniziale della sferetta e la velocità con cui passa per il quarto vertice
(suggerimento: per l'ultima richiesta, usa la conservazione dell'energia).
ε0=8,85·10 -12 C2 N-1 m-2
k =1/4πε0 = 8,99⋅109 N m2 C-2
carica elementare = 1,602 ·10-19 C
nome: _______________________________________ classe 4 C
prova di FISICA - recupero
a.s. 2015-2016
16 dicembre 2015
Ogni risposta deve essere motivata, anche con le rappresentazioni grafiche quando richiesto; i risultati numerici finali devono
essere espressi con 3 cifre significative; anche l’ordine e la chiarezza espositiva costituiscono elementi di valutazione.
1. Un condensatore piano è costituito da due distribuzioni di carica poste su un quadrato di lato 20 cm distanti 5
cm. Le due armature sono collegate ad un generatore con una differenza di potenziale di 85 V. Determina:
l'intensità del campo elettrico (all'interno e all'esterno), la densità di carica, la carica complessiva su ciascuna delle
superfici, la capacità del condensatore, l'energia immagazzinata nel condensatore, il potenziale ad una distanza di 2
cm dall'armatura positiva.
Dopo aver scollegato il condensatore dal generatore, tra le due armature viene interposto uno strato di teflon (costante
dielettrica relativa εr=2,1). Dopo aver calcolato in questa nuova situazione la capacità del condensatore e l'energia
immagazzinata, determina se il lavoro per introdurre il dielettrico è positivo o negativo e spiega il significato del segno
del lavoro.
2. Due cariche elettriche identiche Q1 e Q2 di valore 1,0·10-8 C sono poste in aria rispettivamente nei punti di
coordinate (− 1 ; 0) e (+1 ; 0 ) (le distanze sono espresse in metri).
Determina il potenziale elettrico che esse generano nei punti di coordinate O (0 ; 0) , A(+2 ; 0) e B(0 ; √3) .
Un elettrone viene posto nel punto B e lasciato libero di muoversi sotto l'azione del campo: calcola la forza che
agisce inizialmente sull'elettrone e la sua velocità quando passa per il punto O.
ε0=8,85·10 -12 C2 N-1 m-2
k =1/4πε0 = 8,99⋅109 N m2 C-2
-19
carica dell'elettrone = - 1,602 ·10
C
massa dell’elettrone = 9,11·10-31 kg