Compito svolto di Fisica 2 appello del 17/06/2014

Esercizi di fisica 2:
1. Una carica ´e distribuita all’interno di una sfera di raggio R = 0.5 cm
con densit´a non uniforme ρ(r) = ρ0/r, con ρ0 = −2 × 10−4
in unit´a
del S.I. Determinare il campo elettrostatico E~ in tutti i punti dello
spazio ed il potenziale V (in funzione della posizione) ponendo lo zero
del potenziale all’infinito. Calcolare il valore del potenziale nel punto
distante r0 = 35 cm dal centro della sfera.
- (Facoltativo) Calcolare con quale velocit´a arriver´a nel punto distante
r0 = 35 cm dal centro della sfera un elettrone inizialmente
in quiete sulla superficie della sfera.
2. Una densit´a lineare di corrente J~
0 = 10 ˆz in unit´a del S.I. scorre sul
piano ˆy - ˆz di un sistema cartesiano. Nella regione x < 0 c’´e il vuoto,
nella regione x > 0 si trova un materiale di suscettivit´a χ(x, y, z) =
αx2 + βz, dove α = 10−2
e β = 10−4
in unit´a del S.I. Determinare le
unit´a di misura di α e β ed i campi H~ , B~ , M~ in tutti i punti dello
spazio. Calcolarne il valore nei punti {−0.5, 1, 1} e {0.5, 1, 1}.
- (Facoltativo) Calcolare la densit´a lineare di corrente di magnetizzazione
~jm sulla superficie x = 0 e la densit´a superficiale di
corrente magnetizzazione J~m nel punto {0.5, 1, 1}.
3. Una spira quadrata di lato a = 23 cm si trova sul piano ˆx − yˆ di
un sistema cartesiano. La spira ´e immersa in un campo magnetico
formante un angolo di π/3 con l’asse z e di modulo variabile nel tempo
B(t) = (B0/T0)t con t ∈ [0, T0] e B0 = 3 mT, T0 = 30 s. Calcolare la
corrente indotta nella spira e l’energia dissipata da t = 0 a T0, sapendo
che la spira ha resistivit´a ρ = 13 × 10−7 Ωm e sezione Σ = 0.0125cm2
.
4. I campi elettrici di sue onde elettromagnetiche piane che si propagano
nel vuoto sono E~
1(x, t) = E0x sin[kx + ωt]ˆy, E~
2(x, t) = E0z sin[kx +
ωt + φ]ˆz. Stabilire la direzione ed il verso di propagazione dell’onda
risultante, calcolarne la lunghezza d’onda ed il periodo sapendo che
ω = 12×1014 rad/s. Stabilire sotto quali condizioni l’onda elettromagnetica
complessiva ´e polarizzata circolarmente precisando in quali casi
la polarizzazione ´e oraria o antioraria.

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