MATHESIS _ ROMA CORSO di AGGIORNAMENTO di FISICA ELETTROMAGNETISMO LEZIONE N. 1 RELATORE : SERGIO SAVARINO I.T:T. “COLOMBO” via Panisperna, 255 17 febbraio 2016 Elettromagnetismo Legge di Gauss 𝜱=0 Bueche Jerde Bonzini Corso di fisica 3 Energia Potenziale elettrica Campo elettrico uniforme + + + + + + + + d1 d2 + f d + i L= - q E (d1 cos a + d2 cos 90)= - q E d Quindi il campo è conservativo U = L= Uf-Ui = - qEx +cost. Energia Potenziale elettrica + + + + + + + + - U = L= Uf-Ui = - q E x +cost. U x Campo elettrico radiale i f + +++++ +++++ +++++ + Un sottile filo cilindrico di lunghezza infinita ha una carica per unità di lunghezza . Dimostra che il campo elettrico prodotto dal filo ad una distanza r ha un’intensità: Walker fisica 3 Twelve identical point charges q are equally spaced around the circunference of a circle of radius R. The circle is centered at the origin. One of the twelve charges, which appens to be on the positive x axis, is now moved to the center of the circle. Find: c a. The direction b. the magnitude of the net electric force exerted on this charge c c c c c c Verso positivo delle x c Walker fisica 3 c c c Trovare il potenziale elettrico nei punti dell’asse di un disco circolare carico uniformemente con densità di carica superficiale . Considerare il caso in cui r>>a. Halliday Resnick Fisica vol.2 Se r >>a : Lo spazio fra le armature di un condensatore ad armature piane e parallele può essere modificato senza alterare il sistema. Nella condizione A la capacità è di 40 pF, nella condizione B la capacità è di 36 pF. Il condensatore è caricato da una batteria da 9.0 V, nella condizione A. La batteria è poi staccata e il condensatore è portato nella condizione B senza modificare la sua carica. a. Qual è la carica nella condizione A? b. Qual è la differenza di potenziale ai suoi capi nella condizione B? c. Di quanto varia l’energia immagazzinata nel passare dalla condizione A alla condizione B? d. Quale sarà il lavoro minimo che la persona che regga le armature dovrà fare perché il condensatore passi da A a B? Bueche Jerde Corso di fisica 3 Cap.2 n.70 soluzione Un pacemaker manda un impulso al cuore di un paziente ogni volta che il condensatore al suo interno si carica fino a una tensione di 0,25 V. Si vuole che il paziente riceva 75 impulsi al minuto. Dato che la capacità del condensatore del pacemaker è di 110 μF e la batteria è da 9,0 V, quale valore deve avere la resistenza? Walker E3 75 soluzione Walker fisica 3 soluzione Walker fisica 3 E1 68 Una membrana cellulare è spessa 8,0 nm e possiede una 7 resistività elettrica di 1,3 ·10 ·m. Se la differenza di potenziale fra la superficie interna e quella esterna della membrana è 75 mV, quanta corrente scorre attraverso un’area di membrana di forma quadrata con il lato di 1,0 mm? Walker E3 14 soluzione Magnetismo Cariche in movimento F =q·v·b·sen90 B v F massima B: [T]=[N/(A m) v a F =q·v·b·sen a F =0 v F F =q·v·b·sen0 B v Moto circolare Moto elicoidale Interazione campo magnetico - corrente Legge di Ampère Circuitazione: Legge di Ampère: Esperimento di Millikan (analisi top-down) U,Amaldi Fisica vol.3 Trovare la carica elettrica di una gocciolina quando sta ferma a mezz’altezza, per effetto di una differenza di potenziale V. Esperimento di Millikan analisi top-down Esperimento di Thomson Le piastre del condensatore distano d=5,4 cm e la d.d.p. applicata è V=1450 V. Gli elettroni percorrono una zona di campo elettrico di lunghezza x=2,0 cm. Il campo magnetico che genera sugli elettroni una forza opposta a quella elettrica è B=7,72 10-4 T. Calcolare la carica specifica dell’elettrone. Amaldi 3 Cap10 probl 10 Esperimento di Thomson: Amaldi 3 Cap10 probl 10 (bottom-up) bottom-up Esperimento di Thomson Royal Society simulazione gennaio 2016 TESTO soluzione