- Una teiera elettrica può essere riscaldata con due resistenze elettriche. Utilizzando la prima si prepara il tè in 15 minuti, mentre con la seconda occorrono 30 minuti. Trascurando la dispersione di calore nell’ambiente, calcolare il tempo necessario per fare il tè utilizzando le due resistenze in serie oppure in parallelo. (10 min, 45 min)
- Una stanza di superficie pari a 15 m^2 con soffitto posto a 3 m di altezza è scaldata da una stufa elettrica. La stufa è alimentata da una differenza di potenziale di 220 Volts assorbe una corrente di 10 A. Si chiede di calcolare: la resistenza della stufa (R); la potenza dissipata per effetto Joule (P); Il il calore ed tempo necessario per riscaldare la stanza da 17 a 21 gradi, assumendo che l’aria sia schematizzabile come gas biatomico e che la stanza sia un sistema isoltato termicamente. (Commentare la validità dell’ipotesi.) (75 s)
- Due lunghi fili rettilinei giacciono paralleli l’uno rispetto all’altro, ad una distanza di 5 cm. Se in uno scorre una corrente di 2 A e nell’altro di 3 A nella direzione opposta, trovare la forza che ciascun filo esercita sull’altro (per metro di filo). (2.4*10^-5 N)
- Due fili paralleli distanti 20 cm l’uno dall’altro si attraggono con una forza di 10^-5 N per metro di lunghezza. Se la corrente in un filo è 10 A, trovare l’intensità e la direzione della corrente nell’altro filo. (1 A)
- Un filo lungo 2 m pesa 4 g ed in esso scorre una corrente di 10 A. Esso è costretto a muoversi solo in verticale, sopra un altro filo in cui scorre una corrente di 15 A in direzione opposta. A che distanza di separazione il suo peso sarà supportato dalla forza magnetica? (1.53*10^-3 m)
- Tre lunghi fili paralleli, ciascuno percorso da 20 A nella stessa direzione, sono posti nello stesso piano ad una distanza di 10 cm. Qual è l’intensità della forza netta per metro su un filo esterno e sul filo centrale? (1.2*10^-3 N, 0)
- Trovare il raggio dell’orbita circolare di un elettrone di energia 5 keV in un campo di 10^-2 T. (v=1,32*10^6 m/s, r=2.38 cm)
- In un certo spettrometro di massa, il campo magnetico ha un’intensità di 0.2 T. Si vuole usare questo strumento per separare due isotopi di uranio, ^235_92U (massa 3.90*10^-25 kg) e ^238_92U (massa 3.95*10^-25 kg). Per separare i due ioni singolarmente carichi (carica +e) i loro raggi di curvatura devono differire di 2 mm. Calcolare il potenziale elettrico con il quale si devono accelerare gli ioni per ottenere lo scopo desiderato. (8*10^4 V)
