Compito del 10/04/2014

Fisica 2 CdL Ingegneria Elettronica A.A. 2013-2014
Prova scritta - Appello 10/04/2014 riservato a studenti ripetenti
e fuori corso
1. In un solenoide rettilineo con n = 100 spire per unit´a di lunghezza,
scorre la corrente I = I0 (t/T ), t ∈ [0, T ], con T = 30 ms e I0 = 3 mA.
All’interno del solenoide e coassiale ad esso ´e posta una spira circolare
di raggio r = 2.5 cm e sezione S = 0.025 cm2 , di materiale conduttore
di resistivit´a uniforme ρ = 1.67 × 10−8 Ωm. Determinare il campo
magnetico generato da I(t) in tutti i punti dello spazio e calcolare la
corrente indotta nella spira al tempo T .
- (Facoltativo) Calcolare l’energia che viene dissipata per effetto Joule
nella spira.
2. Tra le armature quadrate (lato a = 3.5 cm) di un condensatore piano si
trovano due lastre di materiale dielettrico di uguale spessore d = 2 cm,
di permebilit´a rispettivamente k1 = 7 e k2 = 13. La distanza delle
lastre dalle armature e la distanza fra le lastre sono uguali e pari a
l = 6 cm. Sapendo che, in presenza di una differenza di potenziale fra
le armature ∆V , la carica accumulata su una di esse vale Q = 6·10−14 C,
determinare i campi D, E ed P fra le armature e il valore ∆V .
- (Facoltativo) la carica di polarizzazione accumulata sulle superfici
dei dielettrici e la densit´a di carica di polarizzazione all’interno dei
dielettrici;
3. In una spira quadrata di lato l = 12 cm, posta sul piano xˆ- yˆ di un
sistema cartesiano, scorre una corrente i = 26 mA. La spira ´e per met´a
soggetta all’azione di un campo magnetico B = B0 zˆ, con B0 = 35 mT.
Calcolare la forza che deve essere applicata alla spira perch´e essa sia in
quiete nel sistema di riferimento indicato (precisare modulo, direzione
e verso).
4. Un’onda elettromagnetica piana si propaga nel vuoto, sapendo che il
campo elettrico ha una componente E(y, t) = E0z cos [ky − ωt] zˆ, scrivere l’espressione delle componenti lungo xˆ e yˆ tali che l’onda elettromagnetica risulti polarizzata linearmente ed il piano di polarizzazione
formi un angolo di π/6 col piano yˆ − zˆ.
Si ricorda che µ0 = 1.26 × 10−6 , ǫ0 = 8.8542 · 10−12 e che e = 1.602 · 10−19 ,
me = 0.911 · 10−30 , in unit´
a del Sistema Internazionale.
Nota: Per l’esame di Fisica Sperimentale 2 ed Elementi di Fisica della Materia
(6CFU) ´e necessario svolgere solo gli esercizi 1-3.

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