Esercizi di conduttori e dielettrici per il semestre filtro
11 domande di conduttori e dielettrici come all'esame di fisica del semestre filtro di medicina · 7 a risposta multipla e 4 a completamento, tutte con la spiegazione · le prime qui sotto, gratis
📖 In un minuto
Conduttori e dielettrici
Nei conduttori le cariche si muovono libere, nei dielettrici restano legate
Conduttore in equilibrio: campo nullo dentro, carica in eccesso sulla superficie
Il potenziale è uguale in tutto il conduttore, non per forza zero
Induzione: un corpo carico vicino separa le cariche senza contatto
Messa a terra durante l'induzione: il conduttore resta carico col segno opposto
FormulaE_dentro = E₀ / εᵣ
Esempio
E₀ = 2,0 · 10³ V/m e εᵣ = 4,0: dentro il dielettrico E = 5,0 · 10² V/m
⚠️ La trappola
Il dielettrico riduce il campo senza annullarlo: εᵣ è maggiore di 1
Esercizi di conduttori e dielettrici: prova tu
Domanda 1
Un conduttore metallico isolato, inizialmente neutro, viene avvicinato senza contatto a un corpo carico positivamente. Sulla faccia del conduttore più vicina al corpo si accumula:
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Giusta la B: Carica negativa, mentre la carica totale del conduttore resta nulla
Per induzione elettrostatica la faccia vicina si carica di segno opposto al corpo induttore (qui negativa), ma poiché il conduttore è isolato la sua carica totale non cambia e resta nulla
Domanda 2
Un campo elettrico esterno E₀ = 2,0·10³ V/m attraversa una lastra dielettrica con costante dielettrica relativa εᵣ = 4,0. Il campo elettrico all'interno della lastra vale:
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Giusta la E: 5,0·10² V/m
Nel dielettrico il campo si riduce del fattore εᵣ: E = E₀/εᵣ = 2,0·10³/4,0 = 5,0·10² V/m
Domanda 3
In un dielettrico polare (come l'acqua) immerso in un campo elettrico esterno costante, un aumento di temperatura tende a:
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Giusta la A: Ridurre l'allineamento dei dipoli, per la maggiore agitazione termica
L'agitazione termica contrasta l'orientamento dei dipoli permanenti indotto dal campo, riducendo la polarizzazione media
Domanda 4
Quale delle seguenti affermazioni su un conduttore metallico isolato in equilibrio elettrostatico NON è corretta?
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Giusta la B: Il potenziale elettrico è nullo in ogni punto interno del conduttore
Il potenziale è costante all'interno del conduttore, perché E = 0, ma non è necessariamente nullo: dipende dal riferimento scelto per lo zero del potenziale
Domanda 5
Un conduttore metallico isolato e neutro viene avvicinato, senza toccarlo, a un corpo carico positivamente. Mantenendo il corpo in posizione, si collega per un istante il conduttore a terra e poi si rimuove il collegamento; infine si allontana il corpo carico. Il conduttore risulta:
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Giusta la B: Carico negativamente
Con il conduttore a terra e il corpo positivo vicino, gli elettroni vengono richiamati dalla terra sulla faccia vicina; scollegando la terra questa carica resta intrappolata: il conduttore risulta carico negativamente
Domanda 6 · a completamento
In un conduttore metallico in equilibrio elettrostatico, l'eventuale carica in eccesso si distribuisce solo sulla ...... esterna del conduttore.
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Risposta: superficie
La carica in eccesso di un conduttore in equilibrio elettrostatico sta sempre sulla superficie esterna, mai distribuita nel volume interno: è conseguenza diretta di E = 0 all'interno. Chi risponde 'volume' immagina la carica sparsa in tutto il materiale come se il conduttore fosse un blocco uniformemente carico