Tutorato di Fisica 2 – 09/01/2017
Problema 1
Si consideri un sistema composto da due sfere di materiale conduttore, di raggio R1 = 10 cm e
R2 = 1 cm. Si supponga che la prima sfera sia caricata con una carica Q1 = 0.2 μC, e che la seconda,
posta a distanza D = 1 m dalla prima sia collegata a terra.
Quanto vale la carica sulla seconda sfera?
Quanto vale il campo nei punti appartenenti all’asse x?
Quanto vale la differenza di potenziale tra le due sfere?
(Facoltativo) Quali sono i punti del piano xy nei quali il campo elettrico ha componente
lungo y pari a zero?
Problema 2 (Appello 26/06/2012)
Bisogna dimensionare un condensatore cilindrico in aria in modo che abbia una capacita C = 10
pF. Calcolare l’altezza del condensatore se il raggio dell’armatura interna e r1 = 3 mm e quello
dell’armatura esterna e r2 = 3.35 mm. Calcolare il campo elettrico massimo all’interno del
condensatore se esso viene collegato ad una batteria che eroga un d.d.p. ∆V = 12 V. A parita di
raggio interno ed esterno, quanto vale l’altezza di un condensatore cilindrico che abbia la stessa
capacita, ma sia riempito con la mica (k = 3)?
N.B.: eseguire il calcolo esplicito della capacita del condensatore cilindrico.
Problema 3 (Appello 01/09/2014)
Un filo rettilineo indefinito, di diametro d = 1.6 cm, e percorso assialmente da una densita di
corrente a distribuzione radiale j(r) = kr2 uz con k = 7.77 · 106 A/m4. A distanza h = 20 cm
dall’asse del filo e parallelamente ad esso e posto un secondo filo rettilineo indefinito, di
diametro trascurabile, percorso da una corrente i2. Determinare l’intensita e il verso della
corrente i2, se tra i due fili si esercita una forza repulsiva che per unita di lunghezza e pari in
modulo a Fl = 0.01 μN/m.
Problema 4
Un circuito di forma rettangolare (lati a = 60 cm, b = 40 cm,
resistenza complessiva R = 150π Ω) e posto sul piano xy
ed e attraversato da un campo di induzione magnetica
B(t) = 3 cos(5πt-π) T diretto lungo z. Dire quanto vale la
corrente che percorre il circuito all’istante t = 0.5 s, ed in
che senso gira (orario/antiorario).
Problema 5
Un pupazzo a forma di orsetto contiene una lampadina che emette (in modo isotropo) luce di
potenza pari a 12 W. A 1.5 m dall’orsetto e posizionata una lente convergente di diametro 10 cm
e di focale di 50cm.
A quale distanza dalla lente si crea l’immagine dell’orsetto?
Quanta potenza contiene l’immagine dell’orsetto che si crea?
Problema 6
Una cella solare di silicio (nSi = 3.5) e ricoperta da un sottile strato di monossido di silicio
(nSiO = 1.45). Determinare lo spessore minimo dello strato in grado di produrre riflessione
minima ad una lunghezza d'onda di λ0 = 550 nm, cioe al centro dello spettro solare.
