Sol fisica II 18052015

Corso di Laurea in Ottica e Optometria
Esame fisica II 18/05/15
a.a. 2014/2015
Soluzioni
1) 2 sfere conduttrici, una di raggio R1 ed una di raggio R2=R1/2, entrambe con densità
di carica superficiale +σ, sono poste a distanza d=4R2. Calcolare il campo elettrico
totale lungo la congiungente le due sfere a distanza r=d/2.
La sfera 1 avrà carica quadrupla rispetto alla sfera 2.
Q1 = 4πσ R12, Q2= 4πσ R22.
Il campo sarà diretto verso Q2 ed avrà modulo uguale a:
E=(Q1- Q2)/4πε04R22=3σ/ ε04
2) Dato un piano infinito con densità di carica superficiale σ = 4C/cm2 ed un elettrone
posto a distanza dal piano d = 10 cm, calcolare modulo, direzione e verso della forza
agente sull’elettrone.
Il campo elettrico generato dal piano sarà un campo uniforme uscente dal piano di
modulo E= σ/2ε0. La forza agente sull’elettrone sarà ortogonale al piano e diretta
verso il piano con modulo:
F=q σ/2ε0 con q carica dell’elettrone (-1,69x10-19C)
F=-1,69x10-19x0.0004/2x8.85x10-12=0,38x10-11 N
3) Dati 2 fili conduttori paralleli di lunghezza L=2m e distanti d = 5cm, percorsi dalle
correnti i1 e i2=2i1=2A dirette nello stesso verso. Calcolare la forza agente su ognuno
dei 2 fili.
Il campo magnetico generato da un filo percorso da corrente genera un campo
magnetico circolare intorno al filo con verso antiorario se visto dalla direzione di
percorrenza della corrente e con modulo a distanza d dal filo:
B=μ0i/2πd
I fili si attraggono con forza uguale e contraria avente modulo:
F= μ0i1i2L/2πd=2x10-7x2x2/0.05=1,6x10-5N