Compito svolto di Fisica 2 appello del 14/04/2014

Esercizi di Fisica 2, CdL Ingegneria Elettronica A.A. 2013-2014.
Prova scritta - Appello 24/02/2014
1. Un condensatore cilindrico ´e formato da una armatura interna di raggio
R1 = 0.3 cm ed una armatura esterna di raggio interno R2 = 0.8 cm
e raggio esterno R3 = 1 cm. Le due armature hanno uguale altezza
L = 10 cm. Sulla armatura interna si trova una carica Q = 35 mC.
Supponendo che l’armatura esterna sia isolata, determinare il campo
elettrico presente in tutti in punti dello spazio (trascurando effetti ai
bordi), determinare e calcolare la capacit´a del condensatore.
- (Facoltativo) Supponendo che l’armatura esterna sia a terra, calcolare
l’energia elettrostatica del condensatore.
2. Un solenoide rettilineo di diametro d = 7 cm, lunghezza L = 35 cm
e N = 350 spire ´e percorso da una corrente i = 3 A circolante in
senso orario osservando il solenoide dal verso positivo del asse ˆz (asse
del solenoide). Il solenoide ´e riempito completamente di un materiale
(n = 1.5 × 1028m−3
) i cui atomi acquistano un momento magnetico
medio h~mi = 2.5 × 10−28 zˆ A· m2
. Determinare i campi M~ , H~ , B~
in tutti i punti dello spazio e calcolare la suscettivit´a del materiale
specificando se esso ´e paramagnetico o diamagnetico.
- (Facoltativo) Calcolare le densit´a di corrente amperiana lineare ~j,
superficiale J~ e l’energia accumulata dal campo magnetico.
3. Su un filo indefinito di sezione trascurabile diretto lungo l’asse ˆy di
un sistema cartesiano scorre la corrente i(t) = i0 cos(ωt). Calcolare la
mutua induttanza fra il filo ed una spira quadrata di lato l = 5 cm
posta sul piano ˆx − yˆ a distanza x0 = 10 cm dal filo. Sapendo che
spira ha resistenza R = 12 kΩ calcolare la corrente indotta al tempo
t = 25 ms se ω = 42 rad/s e i0 = 8 mA.
4. Un’onda elettromagnetica piana polarizzata ellitticamente si propaga
nel vuoto lungo il verso positivo dell’asse ˆz. Sui due semiassi, diretti
lungo ˆx e ˆy, l’onda assume ampiezza pari a E0x =

2E0 ed E0y =

3E0
(E0 = 24V/m). Sapendo che E~ (t = 0, z = 0) = √
3E0 yˆ, scrivere
l’espressione del campo elettrico dell’onda e ricavare il campo magnetico
distinguendo il caso polarizzazione ellittica in verso orario ed antiorario.

  • Esame di Fisica 2 docente Prof. E. Paladino
  • Università: Catania - Unict
  • CdL: Corso di laurea in ingegneria elettronica
  • SSD:
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