oc fisica - Liceo Locarno

OC FISICA
Serie 16: Elettrodinamica IX
III liceo
Esercizio 1 Campo magnetico indotto
Un condensatore piano con piatti circolari di raggio R è caricato da una corrente I
costante come illustrato nella figura qui sotto
+
~
E
I
−
I
1. Disegna le linee di forza del campo magnetico indotto.
2. Determina un’espressione per l’intensità del campo magnetico indotto in funzione di dE
.
dt
3. Stima l’intensità del campo magnetico indotto per r = R/5 = 11,0 mm e
dE
= 1,50 · 1012 V/(m · s). Commenta.
dt
Esercizio 2 Correnti di spostamento
Consideriamo il condensatore dell’esercizio precedente.
1. Verifica che la corrente di spostamento è uguale alla corrente I.
2. Determina un’espressione per l’intensità del campo magnetico indotto in funzione di I. Commenta.
3. Verifica è possibile interpretare la corrente di spostamento come una semplice
continuazione della corrente I che supera la sua interruzione tra un piatto
all’alto. Come è distribuita la corrente di spostamento tra le due placche?
1
Esercizio 3 Onde elettromagnetiche
Scrivi l’espressione per i campi elettrico e magnetico di un’onda elettromagnetica che
si propaga lungo l’asse x nel verso positivo (onda progressiva) se la polarizzazione è
1. lineare orizzontale, disegna l’onda;
2. lineare con un’angolo di π/4 rispetto alla verticale, nel piano yz disegna il
piano di polarizzazione.
3. circolare destra, nel piano yz disegna la curva descritta dal vettore campo
elettrico.
Esercizio 4 Onde elettromagnetiche ed energia
Considera un’onda elettromagnetica.
1. Dimostra che, per le onde elettromagnetiche, la densità di energia “elettrica”
è uguale a quella magnetica.
2. Se l’onda è armonica e polarizzata linearmente verifica che
r
r
µ
ε0 2
1
1
hIi = 2 µ0 E0 = 2 ε00 B02
2