testo del quarto compito a casa

Homework N 4 di Elettromagnetismo e Ottica (CCS Fisica), 10 dicembre 2014
Pro↵. Giovanni De Lellis & Lorenzo Marrucci
Agli esercizi verranno attribuiti rispettivamente 6, 6 e 4 punti. Una base di 14 punti `e garantita a chi completa
almeno un esercizio, anche se con errori. L’elaborato va consegnato il 17 Dicembre all’inizio della lezione.
ESERCIZIO N 1
Un filo indefinito disposto lungo l’asse z `e percorso da corrente I1 = 1 A orientata nel verso positivo dell’asse. Una
spira circolare di raggio r = 0.5 cm percorsa da corrente I2 = 0.3 A `e disposta con il centro a distanza R = 1 m
dall’asse e il piano che la contiene `e inclinato di un angolo # = 3 rispetto al piano xz. La spira ha un momento
di inerzia IM = 0.01 kg m2 rispetto a un asse giacente nel piano della spira. Calcolare:
1. il periodo di piccole oscillazioni della spira;
2. la forza che il filo esercita sulla spira dopo che un momento frenante ha smorzato le oscillazioni.
ESERCIZIO N 2
Una lastra cilindrica di raggio l = 30 cm e altezza a = 1 mm `e magnetizzata con magnetizzazione ortogonale
alla superficie di base, diretta lungo l’asse z e di modulo M = 0.1 A/m. La lastra `e immersa nel vuoto e il suo
centro coincide con l’origine degli assi coordinati. Calcolare il campo di induzione magnetica prodotto sull’asse z
nel punto di coordinata z = 2l.
Se la magnetizzazione ha lo stesso modulo M ma `e disposta nel piano xz e forma un angolo # = ⇡/6 con l’asse
z, calcolare il valore del campo di induzione magnetica al centro della lastra. Valutare anche il limite in cui a/l
tende a zero e discutere il risultato ottenuto.
ESERCIZIO N 3
Nello spazio vuoto `e presente un vettore densit`
a di corrente diretto lungo l’asse z e di modulo J0 exp r/ dove
2
~ in
J0 = 1.0 A/m e = 1 m e r la distanza dall’asse z. Calcolare l’espressione del vettore induzione magnetica B
tutto lo spazio e la corrente complessiva che circola nello spazio.