Compito svolto 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 unità di lunghezza, scorre la corrente I = I₀t(T), t ∈ [0, T], con T = 30 ms e I₀ = 3 mA. All’interno del solenoide e coassiale ad esso è posta una spira circolare di raggio r = 2.5 cm e sezione S = 0.025 cm², di materiale conduttore di resistività 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 permeabilità 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 ΔV , la carica accumulata su una di esse vale Q = 6 · 10⁻¹⁴ C, determinare i campi D^v , E^v ed P^v fra le armature e il valore ΔV . - (Facoltativo) la carica di polarizzazione accumulata sulle superfici dei dielettrici e la densità di carica di polarizzazione all’interno dei dielettrici;
3. In una spira quadrata di lato l = 12 cm, posta sul piano x^ - y di un sistema cartesiano, scorre una corrente i = 26 mA. La spira è per metà soggetta all’azione di un campo magnetico B~ = B0z^ , con B0 = 35 mT. Calcolare la forza che deve essere applicata alla spira perché 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] z^, scrivere l’espressione delle componenti lungo x^ e y^ tali che l’onda elettromagnetica risulti polarizzata linearmente ed il piano di polarizzazione formi un angolo di π/6 col piano y^ – z^.

n = 100

I(t) = I_o (t/T)

t∈[0,T]

T = 30 ms

I_o = 3 mA

R₀ = 2.5 cm

S = 0.025 cm²

ℓ = 145.15 cm

B(t) = ?

Indotto = ?

Campo sole lungo z

1. ∮ B(t) · ds = Ni

Campo è longitudinale

2. ∮ B(t) · ds(z) = 0

Indotto =

B(t) ds = B(t) Δℓ

Ni=c=fun(ℓ x B)

B(t) = Ni/I(t)

Dentro e sempre fuori dal solenoide

1. -d/dt ∫_spira B(t) · ds = ∫ B(t) ẑ · ds_z
2. B(t) ∝ R

10/04/2019

Bo_z = B_z

• Pollice: 3° vett
• Indice: 2° vett
• Dispiego le man: 11
• Direzione finale

→: F_ab = i^- l × B^- = -i l B senΘ

poiché  ←è il tra X e l_A

Lo Θ agisce formato da:

L₀ =  Xθ/2 =  X  /\\β =  /\\–>β > 90°

F_ac = 0 → non die corrente

F_cb = i ( l²_- × B)^- = -i l B senΘ

∠ B^- e b

12 °

L’angolo tra:

²

B^{⋅ ym ↓_x} 

F_tot = i l B → X

Π

Affiché Fra ∼ sia uguale a zero deve applicare:

F_-=  i l B − X