Scarica una lastra conduttrice


  1. Re: Esercizio su distribuzione di cariche e campo elettrico.
  2. Due esercizi di elettrostatica
  3. Esercizio su distribuzione di cariche e campo elettrico.
  4. esercitazioni di elettromagnetismo - Dipartimento di Fisica

L = - ΔU ΔU = 1/2 q^2 (1 / C - 1 / Co) Co = εo A / D C = εo A / (D - d) quindi. ΔU = - 1/2 q^2 d / (εo A) e. L = 1/2 q^2 d / (εo A) = 1/2 q^2 d / (Co D). Lastra metallica conduttrice tra due armature di un condensatore. Un condensatore piano a facce parallele è collegato ad un generatore di tensione che eroga. Una seconda lastra conduttrice, inizialmente scarica, è posta a distanza 2d dalla prima. Siano valide le approssimazioni di lastre piane ed. Una lastra conduttrice piana di spessore x, viene introdotta in un condensatore piano, in aria, parallelamente alle sue armature quadrate di.

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Blog Profilo Scrivi Messaggio. Non è la prima volta che l'elettrostatica dà origine a "battaglie" virtuali che mi portano a sfogliare più di qualche testo per trovare una soluzione convincente. Una lastra conduttrice piana di spessore x , viene introdotta in un condensatore piano , in aria, parallelamente alle sue armature quadrate di area A e distanti d. Il condensatore è caricato con un generatore ideale di tensione con fem E.

Si considerino condizioni ideali, quindi. Si chiede di discutere come variano le grandezze fisiche in gioco: campo elettrico, lavoro ed energia, forze agenti, capacità.

Esercizio Filtro che taglia frequenze basse Costruirlo. Capitolo 5. Esercizio Attenuatore Si determini la resistenza totale R del circuito infinito in fig. Esercizio Catena LC Come nella fig. Il campo magnetico terrestre sulla superficie vale circa 0. Stimare il campo magnetico generato 48 Capitolo 6. Esercizio Due spire circolari Calcolare il campo magnetico generato da due spire circolari parallele di raggio a a distanza d nel piano xy percorse da una corrente N i.

Assumiamo che il campo magnetico sia zero fuori e costante dentro. Campi magnetici Esercizio Filo a U Calcolare il campo magnetico nel centro del semicerchio generato da un filo percorso da una corrente i che forma una U di raggio a. Esercizio Piano a U Come prima, con il filo rimpiazzato da un piano. Esercizio Solenoide rettilineo infinito Calcolare il campo magnetico generato dentro un solenoide rettilineo infinito. Esercizio Solenoide rettilineo finito Dire qualcosa sul campo magnetico generato dentro un solenoide rettilineo semi-infinito.

Capitolo 6.

Campi magnetici 51 Esercizio Solenoide toroidale Calcolare il campo magnetico generato dentro un solenoide toroidale. Calcolare il momento magnetico.

Esercizio Trottola magnetica Trovare un modo di sospendere un dipolo magnetico in aria. Discussione preliminare. Se si mette un dipolo sopra il campo magnetico generato da una spira, questo si allinea con la spira e ne viene attratto. Quindi non rimane sospeso.

Calcolare la posizione di equilibrio ed il periodo delle piccole oscillazioni.

Vediamo a livello quantitativo. Moto in campo magnetico esterno 55 x 1 2 3 4 a z b Figura 7. Consideriamo ad esempio il sistema standard in fig. Quindi fa una spirale. La figura 7. Sono stati osservati raggi cosmici fino a circa GeV probabilmente sono protoni, o forse nuclei e gli unici candidati plausibili sono Gamma Ray Bursts oppure Active Galactic Nuclei.

Esercizio Ciclotrone a raggio costante Provare a costruire un ciclotrone che acceleri particelle facendole muovere su di un cerchio di raggio costante r. La rotazione dipende da q, ma il drift no. In tale sistema S 0 la particella gira attorno al campo magnetico costante. Capitolo 7. Nei rivelatori di particelle a volte si mettono campi magnetici, che incurvano le traiettorie di particelle ed anti-particelle in direzioni opposte e con raggi che dipendono dalla loro massa, in modo da poterle distinguere.

Ridurre il campo magnetico o aumentare quello elettrico non migliora la situazione, fino a quando a d. Esercizio Accelerazione di raggi cosmici? Suggerimento: si studi la dinamica nel sistema S 0. Similmente con tante nuvole magnetiche in moto casuale.

Inserendo i valori espliciti si ottiene nuovamente lo stesso risultato. Questo meccanismo di accelerazione dei raggi cosmici venne proposto da Fermi. La pagina di quaderno a lato mostra la soluzione che Fermi diede alla domanda b di questo esercizio. Intuitivamente la particella gira nel campo magnetico, ed ad ogni mezzo giro il campo elettrico viene riorientato in modo da essere sempre lungo il moto della particella, che quindi viene accelerata lungo una spirale.

Come al solito questa tecnica trascura il transiente. Quindi se confonde le idee, conviene rifare i conti ritornando ad x ed y.

In prima approssimazione procede lungo le linee del campo facendo una spirale di raggio a. Esercizio Carica in B con modulo non uniforme Moto in un B il cui modulo varia lentamente in direzione ortogonale a B.

Esercizio Carica in B t uniforme Studiare il moto di una particella di carica q libera di ruotare nel piano xy in un campo magnetico Bz t che viene lentamente variato da B0 a B1. Studiamo un caso particolare importante per la teoria del magnetismo nella materia.

Esercizio Atomo in B t uniforme Studiare come reagisce un atomo di idrogeno quando viene acceso lentamente un piccolo campo magnetico esterno. Vogliamo vedere come procede in generale. Per verificarlo basta usare la divergenza in coordinate cilinidriche, o imporre che il flusso di B su di un appropriato cilindretto sia zero.

La prima implica che la f. La seconda dice che la f. Calcolare a la corrente indotta, b la forza esterna F ; c la potenza W necessaria; d la potenza dissipata nella resistenza. Tutto il lavoro fatto viene dissipato tramite R.

Induzione magnetica E a Nella spira si genera, per induzione, una f. Per fare la verifica quantitativa assumiamo che il sistema abbia una resistenza R Capitolo 8. Calcolare la ddp ai suoi capi.

Re: Esercizio su distribuzione di cariche e campo elettrico.

Facendo oscillare la lunghezza del filo si genera una corrente alternata. Un contatto strisciante di resistenza R connette il bordo con il centro. Quanta corrente vi passa? Induzione magnetica Esercizio Trasformatore Discutere i trasformatori. Esercizio Trasformatore con due spire Non si usa il ferro. Due spire concentriche, di raggi A ed a. Studiare cosa succede quando si connettono i fili in vario modo. Capitolo 8. Quindi, per ottenere un trapano funzionante, si elimina il filo inferiore rimpiazzandolo con il contatto mobile disegnato in figura F F Studiamo adesso come si fa ad ottenere il campo magnetico assunto.

Conviene quindi avvolgere un solenoide attorno ai magneti in modo da fargli creare un campo magnetico nella direzione giusta quando ci passa la spira, in modo che venga sempre accelerata. Induzione magnetica da cui, senza fem esterna, L dando oscillazioni smorzate. Esercizio Due circuiti lunghi Si considerino i due circuiti rigidi in figura, con L d. Due generatori di d corrente mantengono le correnti I1 ed I2 costanti. Le resistend ze elettriche sono trascurabili.

I1 I2 bSoluzione: a Dominano le forze fra i fili lunghi. Le correnti scorrono nello stesso verso. Siccome invece I viene mantenuta costante, il generatore riceve energia.

La corrente nella spira grossa dipende dalla variazione del flusso di mutua induzione della spiretta sulla spira. Per via di un teorema generale i due coefficienti sono uguali. Nel seguito studio questi due casi particolari. Probabilmente per rendere consistenti le eq.

Forze magnetiche fra circuiti 75 dal piano di una seconda spira. La resistenza, il coefficiente di autoinduzione e quello di mutua induzione della spira superiore siano R, L2 , M.

Il coefficiente di autoinduzione della spira inferiore sia L1. Esercizio Molla magnetica [Dal compito di settembre ]. La corrente viene mantenuta costante al valore I0 da un generatore esterno, e la molla viene lentamente allungata fino a raggiungere la lunghezza di riposo d. Come noto la forza magnetica tende ad attirare fili percorsi da correnti nello stesso verso. O anche che la forza cerca di aumentare S.

Mostrare che viene attratto dentro. Esercizio Attrazione o repulsione? Calcolare B. Calcolare B nel centro del buco. Iniziamo a risolvere il problema ignorando il buco, e lo facciamo in due modi: uno diretto ma lento, ed uno indiretto ma veloce. Dobbiamo ora aggiungere il buco, e diventa conveniente ragionare come al punto 1.

Campi magnetici nella materia 79 Esercizio Materiali ferromagnetici N spire con corrente I sono avvolte attorno a materiali ferromagnetici i. Trovare B nel piccolo traferro.

Per risolvere problemi su materiali ferromagnetici occore sfruttare il fatto che, in ottima approssimazione, questi intrappolano le linee del campo magnetico, tenendo costante il flusso di B. Nelle altre regioni bisogna capire come si divide il flusso del campo magnetico alle biforcazioni. Facciamo un esempio numerico. However, the end or pole of a magnet will easily stick to any part of an iron rod. Calcolare i coefficienti di induzione e mutua induzione.

Si calcoli: Capitolo Determinare la lunghezza di penetrazione del campo nel ferro e la potenza dissipata dalla corrente indotta. Calcolare il campo magnetico. La corrente di spostamento mette tutto a posto. Non nasce nessun campo magnetico. Calcolare la loro evoluzione, la corrente, ed il campo magnetico generato.

Due esercizi di elettrostatica

Usando il principio di sovrapposizione, abbiamo una soluzione per il problema generico. Quindi una griglia di tubi al neon produce una illuminazione costante. Genera un campo magnetico?

Corrente di spostamento b Spiegare in che modo tante cariche q che formano una corrente i continua producono approssimativamente un campo magnetico che non dipende dal tempo. Qui risolviamo il problema con un calcolo esplicito approssimato valido per v c. Calcolare il campo magnetico e la sua energia. Corrente di spostamento 2 1 0. Vedremo che si trasmettono campi che dipendono anche da z.

Mostrare che la corrente si sposta sul bordo, e che questo tende ad aumentare la resistenza effettiva.

Esercizio su distribuzione di cariche e campo elettrico.

Corrente di spostamento 89 viene chiamata skin depth. Infatti anche la correzione al primo ordine ad Ez era immaginaria. In questo modo si riesce a trasportare grandi potenze con poca dissipazione di energia per effetto Joule. Si discuta a posteriori la condizione necessaria a questa approssimazione.

Si taglia via un tratto h a del filo e si regola di nuovo il generatore in modo che passi la stessa corrente di prima. Quindi il campo magnetico non cambia rispetto al punto a. Calcolare il rapporto fra le potenze ricevute dai ricevitori. Cosa cambia se B viene spenta? Se D viene spenta? Una lineare, una circolare. Commentare brevemente.

Il rapporto dei segnali visti dalle due antenne dipende dalla frequenza? Se il rapporto dei segnali visti dipende dalla frequenza, a quale frequenza tale rapporto vale 1? Onde e oscillazioni Esercizio Sommergibile Un sommergibile naviga in superficie.

esercitazioni di elettromagnetismo - Dipartimento di Fisica

Si assuma che il rumore rimanga costante. Onde e oscillazioni 95 aw er at se Absorption length of water in m Frequency in Hz Figura Siccome un kW h costa circa 0.

Quindi non sono economicamente convenienti. La banda colorata indica la regione percepita come luce visibile. La seconda figura presa da J. Bowmaker, H. Dartnall, J. Esercizio Efficienza energetica Una normale lampadina da 25 Watt emette lumen: calcolare la sua efficienza energetica.

La normale lampadina ha quindi efficienza di circa 1. Esercizio Luce delle stelle Assumendo che le stelle siano oggetti simili al sole stimare la loro distanza. Per maggior sicurezza e per altri motivi gli fu dato fuoco nel Capitolo Onde e oscillazioni 97 Esercizio Vettore di Poynting Verificare che il vettore di Poynting descrive veramente la variazione di energia in varie geometrie.

Un cavo coassiale porta corrente continua a tensione V su di una resistenza R, che congiunge le due armature. Paradosso di Feynman.

Si interrompe la corrente: la variazione di Bz genera un Er che mette in rotazione il sistema. Studiare cosa succede quando un onda trasversale arriva al punto di congiunzione. Quindi il senso della polarizzazione circolare si inverte.

Le onde emesse hanno polarizzazione destra: questo permette di eliminare quelle riflesse un numero dispari di volte. Il rapporto fra potenza riflessa ed incidente vale R2. Calcolare la pressione sentita dalla superficie. Consideriamo alcuni casi: 2 Superficie riflettente e. Studiamo due casi limite. EI ha il significato fisico di onda incidente, mentre EI quello di onda riflessa. Come si propagano le onde? Onde e oscillazioni Esercizio Telefono vs radio Come mai in alcune galleria sono installati ripetitori che consentono di telefonare dentro il tunnel, ma mai nessun ripetitore che permetta di sentire la radio?

In fisica teorica un meccanismo simile consente di rendere teorie con piccole dimensioni extra compatibili con i dati sperimentali. In generale, un sistema di due conduttori è detto condensatore.

L'esempio qui trattato è detto condensatore sferico. L'impiego di condensatori è fondamentale nei circuiti in corrente variabile perché la capacità del circuito, o di rami di esso, determinata dal collegamento in serie o in parallelo spesso di molti condensatori, influisce in modo essenziale sul funzionamento del circuito stesso.

Come nel caso esaminato precedentemente, dato che la densità di carica nello strato è nulla, il potenziale nello strato è costante e il campo è nullo. Il potenziale nello strato , per continuità, è uguale a quello prodotto dal cilindro di raggio R 1 nei punti distanti R 2 1-f dal suo asse:. Dato che nella 8 si è assunto nullo il potenziale sulla superficie di raggio R 1 , il valore assoluto della differenza di potenziale tra cilindro interno e strato esterno è.

Trascurando gli effetti di bordo, un condensatore cilindrico di lunghezza l , ha quindi capacità. Come nei casi esaminati precedentemente, il campo all'interno di L 2 è nullo e il potenziale è costante. Il valore assoluto della differenza di potenziale tra la superficie di L 1 rivolta verso L 2 e L 2 è. Trascurando gli effetti di bordo, un condensatore piano di superficie S , ha quindi capacità. Quindi la differenza di potenziale tra le due sfere è.

Per la 18 il rapporto tra r 2 e r 1 deve essere costante, dunque. E' la successiva domanda bruno valente ha posto nel forum. Egli è giunto ad una conclusione negativa per quel che riguarda la forma delle armature ed ha proposto una modifica alla formula introducendo coefficiente, K , che potrebbe essere definito come coefficiente di induzione elettrostatica o di simmetria. Al posto di la proposta è di scrivere. Occorre dimostrare che effettivamente K è un coefficiente dipendente unicamente dalla geometria delle armature definirne il calcolo.

Sarà l'argomento della prossima Lettura di Elettrostatica: Condensatori e simmetria. Per inserire commenti è necessario iscriversi ad ElectroYou. Se sei già iscritto, effettua il login. Tutti i diritti riservati. Please click here if you are not redirected within a few seconds.

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