Università della Calabria Corso di Laurea in Ingegneria
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Prof. Alessandro Fantini A.A. 2008/2009 Esercitazioni di Fisica II
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ESERCITAZIONI DI FISICA GENERALE
18/05/2009
PROBLEMI SUI CONDENSATORI E I CIRCUITI ELETTRICI
1) Su una sfera conduttrice isolata avente raggio R = 6.85 cm è collocata una carica q = 1.25 nC (10
-9
C).
Quanta energia potenziale è immagazzinata nel campo elettrico generato da questo conduttore carico? Qual è
la densità di energia sulla superficie della sfera?
2) Si calcoli la capacità equivalente della combinazione mostrata in figura (a). Si assuma che sia C
1
= 12.0
F, C
2
= 5.30 F, C
3
= 4.50 F.
3) Un condensatore C
1
di 3.55 F viene caricato a una differenza di potenziale V
0
= 6.30 V, utilizzando una
batteria da 6.30 V. La batteria viene poi rimossa e il condensatore viene connesso a un secondo condensatore
C
2
di 8.95 F, come mostrato nella figura. Dopo che l’interruttore S è stato chiuso, una certa carica scorre da
C
1
a C
2
fino a che non si raggiunge una condizione di equilibrio in cui entrambi i condensatori presentano la
stessa differenza di potenziale V. Qual è la differenza di potenziale comune? Qual è l’energia potenziale del
sistema prima e dopo l’azionamento dell’interruttore S?
4) Un condensatore piano, costituito da due piastre di superficie S = 0.5 m
2
poste a distanza d = 0.1 m, è
caricato con Q = 4.5 x 10
-7
C. Una particella di carica q
1
e massa m = 0.01 kg, soggetta alla forza peso si
trova inizialmente in equilibrio in posizione equidistante dalle piastre. Calcolare la carica q
1
.
Improvvisamente la carica Q del condensatore viene raddoppiata. Calcolare la velocità con cui la particella
urta una delle due piastre.
5) Un’estremità di un filo di alluminio avente diametro di 2.5 mm viene saldato ad un filo di rame con un
diametro di 1.8 mm. Il filo composto risultante è percorso da una corrente stazionaria i di 17 mA.
(a) Qual è la densità di corrente in ciascun filo?
(b) Qual è la velocità di deriva degli elettroni di conduzione nel filo di rame? Supponiamo che ciascun atomo
di rame fornisca in media un elettrone di conduzione.
