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POLITECNICO DI MILANO CORSI DI LAUREA IN INGEGNERIA AEROSPAZIALE, ENERGETICA, MECCANICA SECONDA PROVA IN ITINERE FONDAMENTI DI FISICA SPERIMENTALE Quesito 1 Due superfici sferiche concentriche, di raggio R1 e R2, hanno densità superficiale di carica positiva 1 e 2 rispettivamente. Si calcolino, e si rappresentino, il campo elettrostatico e il potenziale in tutto lo spazio assumendo nullo il potenziale sulla superficie di raggio R2. Quesito 2 Sono dati due fili rettilinei di lunghezza infinita, ortogonali tra loro, in cui scorre una corrente I pari 1 A, e una spira quadrato di lato a posta come in figura, in cui scorre una corrente Is pari a 10 mA. Si determini la forza (modulo, direzione e ver so) agente sulla spira , dovuta ai fili infiniti. [ 0 = 4×10-7 N/A2 ] Quesito 3 Considerando il lavoro per costruire un sistema di cariche, si definisca l’energia (potenziale) elettrostatica e la si calcoli per un sistema discreto di cariche puntiformi e una distribuzione di cariche continua. Quesito 4 Dato un generico conduttore percorso da corrente stazionaria, a) si definiscano il vettore densità di corrente J e l’intensità di corrente I e si ricavi la rela zione tra queste due grandezze; b) si illustri sinteticamente l’effetto Joule, e si calcoli la potenza sviluppata (o dissipata) in termini globali e in termini locali. 22 giugno 2018 R2 2 R1 1 a I I a a a Is Risposte Quesito 1 𝑟 < 𝑅1 𝐸⃗ = 0 𝑅1 < 𝑟 < 𝑅2 𝐸⃗ = 𝜎1𝑅1 2 𝜀0𝑟2 𝑢⃗ 𝑟 𝑟 > 𝑅2 𝐸⃗ = (𝜎1𝑅1 2 + 𝜎2𝑅2 2) 𝜀0𝑟2 𝑢⃗ 𝑟 𝑟 ≤ 𝑅1 𝑉 = 𝜎1𝑅1 2 𝜀0 ( 1 𝑅1 − 1 𝑅2 ) 𝑅1 ≤ 𝑟 ≤ 𝑅2 𝑉 = 𝜎1𝑅1 2 𝜀0 (1 𝑟 − 1 𝑅2 ) 𝑟 ≥ 𝑅2 𝑉 = (𝜎1𝑅1 2 + 𝜎2𝑅2 2) 𝜀0 (1 𝑟 − 1 𝑅2 ) Si veda anche problema 9.17 di Longhi, Nisoli, Osellame, Stagira - Fisica Generale Problemi di meccanica termodinamica, elettricità e magnetismo. Quesito 2 𝐹 = √2 × 10−9 N inclinata di…