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Scuola di Ingegneria Industriale e dell’Informazione – Politecnico di Milano Ingegneria Biomedica Fisica Sperimentale – a. a. 2016/2017 NOTA: Si invitano gli studenti a scrivere in modo chiaro e leggibile, a MOTIVARE e COMMENTARE adeguatamente le formule utilizzate, i passaggi più significativi e i risultati ottenuti e a sostituire i valori numerici solo alla fine, dopo aver ricavato le espressi oni letterali. Scrivere in stampatello nome, cognome, matricola e firmare ogni foglio protocollo. Appello 24 luglio 2017 Problema 1 Un condensatore piano è formato da due armature quadrate di area A poste a distanza 𝑑. Lo spazio tra le armature è riempito con un materiale dielettrico avente costante dielettrica relativa che varia nello spazio secondo la relazione 𝜀r = 1+x/d con 0<x<d. Si determini: a) la capacità C del condensatore; b) l’espressione del campo elettrico E(x), quando le armature del condensatore sono poste a d una differenza di potenziale ∆V. Problema 2 Si dimostri e si discuta l’equazione di continuità della corrente elettrica. Problema 3 Si consideri un solenoide infinito percorso da una corrente I(t)=I0(1+t/t0) con I0=2A e t0=5s. Il solenoide è costituito da spire di raggio R=1cm con densità n=10 spire/mm. a) Utilizzando il teorema di Ampere e motivando ogni passaggio, si ricavi l’espressione del campo magnetico generato dal solenoide. Se ne ricavi il modulo all’istante t1 =10s. c) Si calcoli il campo elettrico E (modulo e direzione) generato dal solenoide in tutto lo spazio, in funzione della coordinata radiale r centrata sull’asse del solenoide. Problema 4 Si discuta il fenomeno dell’interferenza prodotta da due fenditure, ricavando l’espressione dell’intensità osservabile su uno schermo posto a grande distanza dalle fenditure. Si specifichino tutte le…
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