Compito svolto di Fisica 2 - Appello 27/01/2014

Prova scritta - Fisica 2 CdL Ingegneria Elettronica
Appello 27/01/2014
1. Tra due superfici sferiche concentriche di raggi R1 = 10 cm ed R2 =
20 cm ´e distribuita una carica elettrica con densit´a uniforme ρ =
26.58 × 10−8
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 delle sfere.
- (Facoltativo) Calcolare con quale velocit´a arriva al centro della sfera
un elettrone inizialmente in quiete sulla superficie di raggio R2.
2. Un filo rettilineo indefinito di sezione trascurabile ´e percorso da una
corrente if = 0.5 A. Il filo ´e circondato da una guaina di raggio R =
2 cm e suscettivit´a magnetica χm = −0.3×10−4
. Attorno alla guaina ´e
avvolto un solenoide di raggio R, N = 102
spire e lunghezza L = 1.5 m
in cui circola una corrente is = 5 mA. Determinare i campi H~ , B~ , M~ in
tutti i punti dello spazio (trascurando gli effetti ai bordi del solenoide).
- (Facoltativo) Calcolare le densit´a di corrente amperiana lineare ~j e
superficiale J~, sulla superficie ed all’interno della guaina.
3. Una spira quadrata di lato a = 23 cm e resistenza R = 7 kΩ si trova sul
piano ˆx − yˆ di un sistema cartesiano. La spira ´e immersa in un campo
magnetico formante un angolo di π/4 con l’asse z e di modulo variabile
nel tempo B(t) = (B0/T0)t con t ∈ [0, T0]. Sapendo che B0 = 3 mT
e che T0 = 30 s, calcolare la corrente indotta nella spira e l’energia
dissipata da t = 0 a T0.
4. Due onde elettromagnetiche piane si propagano nel vuoto, i campi elettrici
delle due onde sono rispettivamente E~
1(y, t) = E0x cos[ky + ωt]ˆx,
E~
2(y, t) = E0z sin[ky+ωt+φ]ˆz. Stabilire quale ´e la direzione ed il verso
di propagazione dell’onda, calcolarne la lunghezza d’onda ed il periodo
sapendo che ω = 6 × 1015 rad/s. Stabilire sotto quali condizioni l’onda
elettromagnetica risultante ´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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