Quale è la differenza di potenziale ai capi del condensatore?

Il seguente esercizio è stato tratto dal libro “L’Amaldi per i licei scientifici.blu 2”.

Testo

Il cannone elettronico di un tubo a raggi catodici produce elettroni con velocità di 0.65 \cdot 10 ^ {7} m/s. Il fascio prodotto attraversa le piastre di un condensatore e gli elettroni subiscono una deviazione dall’asse orizzontale di 2.9 mm. Le armature del condensatore sono lunghe 7.0 cm e distano tra loro di 6.0mm

Calcola la differenza di potenziale che è applicata al condensatore.

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Energia potenziale del sistema di cariche nell’ atomo di idrogeno

Testo

L’atomo di idrogeno è costituito da un protone e da un elettrone posti alla distanza del raggio di Bohr, pari a 5.29\cdot 10^{-11}m .

Calcola l’energia potenziale di questo sistema di cariche nel vuoto.

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Come calcolare la corrente e la carica di una spira rotante in un campo magnetico costante.

Le fasi seguenti mostrano un procedimento generico per la risoluzione di un problema che chiede il calcolo della corrente e della quantità di carica in una spira rotante immersa in un campo magnetico.

In questo caso si suppone di essere a conoscenza del valore di campo magnetico, della superficie della spira, della frequenza di rotazione della spira e del tempo desiderato.

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Calcolo del campo elettrico generato da due cariche elettriche

Testo

Un triangolo rettangolo ha l’angolo in B di 30° e l’ipotenusa BC che misura 80.0cm. Nei vertici A e B sono fissate due cariche  Q_A=-2,4\mu C e Q_B=-9,6\mu C.

  • Disegna i campi elettrici prodotti dalle due cariche nel vertice C e calcola i moduli dei due campi
  • Disegna il campo elettrico totale in C e calcola il suo modulo

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Lavoro e spostamento di una carica elettrica puntiforme in campo elettrico uniforme

Testo

Una carica q=+2.4\mu C si sposta in un campo elettrico uniforme d’intensità E=4\frac{V}{m} seguendo la direzione e il verso del campo elettrico. La differenza di potenziale tra la posizione iniziale e quella finale vale V_I - V_F=0.29V. Calcola:

  • Il lavoro fatto sulla carica dalla forza elettrica;
  • L’entità dello spostamento subito dalla carica.

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Esercizio n.67 pag. 697 (L’Amaldi per il licei scientifici.blu – Seconda edizione)

Testo

Due distribuzioni lineari di carica sono disposte parallelamente a distanza d=2.0m l’una dall’altra. Le due densità lineari di carica sono, rispettivamente, \lambda_1 = 4.0 \cdot 10^{-3} C/m e \lambda_2 = 1.0 \cdot 10^{-3} C/m

  • Calcola il modulo del campo elettrico nel punto P equidistante tra i due fili. Quali sono direzione e verso del campo elettrico?
  • In quali punti è nullo il campo elettrico totale?

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Circuito RC (Resistenza e Condensatore) e tempo di carica del condensatore

Un circuito RC è un circuito nel quale ci sono 3 componenti principali:

  • un generatore di tensione,
  • una resistenza,
  • un condensatore.

Un esempio di circuito RC è rappresentato nella figura seguente.

circuitoRC
Figura 1. Esempio di circuito RC

Si dice costante di tempo la seguente quantità:

\tau = RC

Si può provare che il tempo di carica o scarica, approssimativamente completa, del condensatore è di circa 5 volte la costante di tempo.

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