soluzioni numeriche esercizi
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SOLUZIONINUMERICHEESERCIZI
Dott.ssa Elisabetta Bissaldi
Capitolo 0
Es. 0.1
1. 𝒂 = 𝟗. 𝟖𝟑 𝒎/𝒔𝟐
Es. 0.2
1. 𝒗𝑭 = 𝟔 × 𝟏𝟎𝟒 𝒎/𝒔 = 𝟔𝟎 𝒌𝒎/𝒔 = 𝟐. 𝟐 × 𝟏𝟎𝟓𝒌𝒎/𝒉
Es. 0.3
1. 𝑴 =𝟒𝝅𝟐𝒓𝟑
𝜸T𝟐
2. 𝑬𝒎 = −𝜸𝒎𝑴
𝟐𝒓=
𝑬𝑷
𝟐
3. 𝑻 = 𝟐𝝅𝒓𝟑
𝜸𝑴𝑻 = 𝟖𝟔. 𝟓 𝒎𝒊𝒏 𝟏𝟎𝟎 𝒌𝒎 ; 𝑻 = 𝟗𝟎𝒎𝒊𝒏 (𝟑𝟎𝟎 𝒌𝒎)
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Capitolo 1
Es. 1.1
1. 𝒙 = 𝟏. 𝟓 𝒄𝒎
2. 𝜽 = 𝟎. 𝟒°
Es. 1.2
1. 𝒙 = 𝟐 𝑳
Es. 1.3
1. 𝑭 =𝒒𝟐 𝟑
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒍𝟐 ෝ𝒖𝒚
2. 𝑬𝑻𝑶𝑻 = 𝟎
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Capitolo 1
Es. 1.4
1. 𝑬𝒙 𝒙 =𝒒
𝟒𝝅𝜺𝟎
𝒙
𝑹𝟐+𝒙𝟐𝟑/𝟐 ෝ𝒖𝒙, 𝑬𝒚 = 𝟎, 𝑬𝒛 = 𝟎
Es. 1.5
1. 𝑬𝒙(𝒙) =𝝈
𝟐𝜺𝟎𝟏 −
𝒙
𝑹𝟐+𝒙𝟐ෝ𝒖𝒙, 𝑬𝒚 = 𝟎, 𝑬𝒛 = 𝟎
• Per 𝒙 → 𝟎 e per 𝑹 → ∞➔𝑬+ =𝝈
𝟐𝜺𝟎ෝ𝒖𝒙 𝑬− = −
𝝈
𝟐𝜺𝟎ෝ𝒖𝒙
Es. 1.6
1. 𝑬 =𝝈
𝜺𝟎ෝ𝒖𝒙 (per 𝐱𝟏 < 𝒙 < 𝒙𝟐)
• Per 𝒙 < 𝒙𝟏 e per 𝒙 > 𝒙𝟐 ➔ 𝑬 = 𝟎
2. 𝑬+ =𝝈
𝟐ෝ𝒖𝒙 𝑬− = −
𝝈
𝟐ෝ𝒖𝒙Elisabetta Bissaldi (Politecnico di Bari) - A.A. 2020-2021 4
Capitolo 1
Es. 1.7
1. 𝒙 𝒕 =𝟏
𝟐𝒂 𝒕𝟐 =
𝒒𝑬
𝟐𝒎𝒕𝟐, 𝒗 𝒕 = 𝒂𝒕 =
𝒒𝑬
𝒎𝒕
2. 𝚫𝑬𝒌 = 𝒒𝑬𝒙
Es. 1.8
• 𝑭𝟏 = 𝑭𝟏 ෝ𝒖𝒙, 𝑭𝟏 = 𝟕. 𝟐 × 𝟏𝟎−𝟔 𝑵
• 𝑭𝟐 = 𝑭𝟐 ෝ𝒖𝒙, 𝑭𝟐 = 𝟏. 𝟒 × 𝟏𝟎−𝟓 𝑵
• 𝑭𝟑 = −𝑭𝟑ෝ𝒖𝒙, 𝑭𝟑 = 𝟐. 𝟐 × 𝟏𝟎−𝟓 𝑵
Es. 1.9
• 𝑭𝟑 = −𝑭𝒙 ෝ𝒖𝒙 −𝑭𝒚 ෝ𝒖𝒚, 𝑭𝒙 = 𝟐. 𝟓 × 𝟏𝟎−𝟔𝑵,𝑭𝒚 = 𝟑 × 𝟏𝟎−𝟓𝑵
• 𝑭𝟑 = 𝟑 × 𝟏𝟎−𝟓𝑵, 𝜽𝑭𝟑 = −𝟖𝟓°
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Capitolo 1
Es. 1.10
• 𝑭𝟒 = 𝑭𝒙 ෝ𝒖𝒙 + 𝑭𝒚 ෝ𝒖𝒚, 𝑭𝒙 = 𝟏. 𝟒 × 𝟏𝟎−𝟒𝑵,𝑭𝒚 = −𝟒 × 𝟏𝟎−𝟒𝑵
• 𝑭𝟒 = 𝟒. 𝟐 × 𝟏𝟎−𝟒𝑵, 𝜽𝑭 = −𝟕𝟏°
Es. 1.11
1. 𝑭𝒕𝒐𝒕 = (−𝟔. 𝟓 × 𝟏𝟎−𝟓𝑵)ෝ𝒖𝒙
2. 𝑭𝒕𝒐𝒕 = 𝟏. 𝟗 × 𝟏𝟎−𝟓𝑵 ෝ𝒖𝒚
Es. 1.12
• 𝑬𝑨 = 𝑬𝒙 ෝ𝒖𝒙 + 𝑬𝒚 ෝ𝒖𝒚, 𝑬𝒙 = 𝟏. 𝟏 × 𝟏𝟎𝟔𝑵/𝑪, 𝑬𝒚 = 𝟒. 𝟒 × 𝟏𝟎𝟔𝑵/𝑪
• 𝑬𝑨 = 𝟒. 𝟓 × 𝟏𝟎𝟔𝑵/𝑪, 𝜽𝑭 = 𝟕𝟔°
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Capitolo 1
Es. 1.13
1. 𝒒𝟏 = 𝟑. 𝟖 × 𝟏𝟎−𝟓𝑪, 𝒒𝟐 = 𝟏. 𝟐 × 𝟏𝟎−𝟓𝑪
Es. 1.14
1. 𝑬𝑷(𝒓) =𝟑𝝀
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒓ෝ𝒖𝒙
Es. 1.15
1. 𝑸𝟏/𝟐 = 𝟐 × 𝟏𝟎−𝟏𝟏𝑪
2. 𝑬𝑶 = −𝑨
𝟒𝜺𝟎𝑹ෝ𝒖𝒚
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Capitolo 1
Es. 1.16
1. 𝑬 𝒂 = −𝟏
𝟒𝝅𝜺𝟎
𝒒
𝒂 𝒂+𝑳ෝ𝒖𝒙
Es. 1.17
• 𝑬𝑷 = −𝑬𝟏 ෝ𝒖𝒙 − 𝑬𝟐 ෝ𝒖𝒚, 𝑬𝑷 = 𝟒𝟐. 𝟒 𝑵/𝑪, 𝜽𝑭 = −𝟒𝟓°
Es. 1.18
1. 𝑬 𝒚 =𝝀
𝟐𝝅𝜺𝟎𝒚𝒔𝒆𝒏𝝓 ෝ𝒖𝒚
2. 𝑬 𝒚 𝑳→∞ =𝝀
𝟐𝝅𝜺𝟎𝒚ෝ𝒖𝒚, 𝑬 𝒚 𝑳→𝟎 =
𝝀𝑳
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒚𝟐 ෝ𝒖𝒚
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Capitolo 2
Es. 2.1
1. 𝑽𝑪 =𝟑 𝟑 𝒒
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒍
Es. 2.2
1. 𝑼𝒆 𝒔𝒊𝒔𝒕𝒆𝒎𝒂 =𝟑𝒒𝟐
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒍
2. 𝑾 = 𝑼𝒆 𝒒𝟎 = 𝒒𝟎𝑽𝑪 =𝟑 𝟑𝒒𝟎𝒒
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒍
Es. 2.3
1. 𝑽 𝒙 =𝒒
𝟒𝝅𝜺𝟎
𝟏
𝑹𝟐+𝒙𝟐, 𝑬𝒙 𝒙 = −
𝝏𝑽
𝝏𝒙ෝ𝒖𝒙
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Capitolo 2
Es. 2.4
1. 𝑽 𝒙 =𝝈
𝟐𝜺𝟎𝑹𝟐 + 𝒙𝟐 − 𝒙 , 𝑬𝒙 𝒙 = −
𝝏𝑽
𝝏𝒙ෝ𝒖𝒙
Es. 2.5
1. 𝚫𝐕 = 𝐕𝟎 − 𝑽 𝒙 =𝝈
𝜺𝟎(𝒙 − 𝒙𝟎) =
𝝈
𝜺𝟎𝒉
Es. 2.6
1. 𝑽𝑪 = 𝟑𝟓𝟎 𝑽
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Capitolo 2
Es. 2.7
1. 𝑽 𝒅 =𝝀
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒍𝒏
𝑳+ 𝑳𝟐+𝒅𝟐
𝒅
Es. 2.8
1. 𝑾𝒕𝒐𝒕 =𝒒𝟐
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒍𝟐 − 𝟒
Es. 2.9
1. 𝒗 = 𝟕𝟎𝟎𝟎𝒎/𝒔
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Capitolo 2
Es. 2.10
1. 𝑾 = 𝟎. 𝟏𝟖 𝒏𝑱
Es. 2.11
1. 𝑽 𝒓 < 𝑹 = −𝝆𝒓𝟐
𝟔𝜺𝟎= −
𝒒𝒓𝟐
𝟖𝝅𝜺𝟎𝑹𝟑
2. 𝑽 𝒓 < 𝑹 =𝝆
𝟔𝜺𝟎𝟑𝑹𝟐 − 𝒓𝟐 =
𝒒
𝟖𝝅𝜺𝟎𝑹𝟑 𝟑𝑹𝟐 − 𝒓𝟐
Es. 2.12
1. 𝑽 𝒅/𝟐 = −𝟏𝟖𝟎 𝑽
2. 𝑽𝑺𝟏 = 𝟐𝟖𝟔𝟓 𝑽, 𝑽𝑺𝟐 = −𝟖𝟗𝟓𝟓 𝑽
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Capitolo 2
Es. 2.13
1. 𝑹 = 𝟗𝟎 𝒄𝒎
2. 𝑸 = 𝟒𝟎 𝒏𝑪
Es. 2.14
1. 𝚫E𝒌 = 𝒆𝑬𝒉 = 𝟏. 𝟔 × 𝟏𝟎−𝟏𝟓 𝑱
2. 𝒗 = 𝟓. 𝟗 × 𝟏𝟎𝟕 𝒎/𝒔
Es. 2.15
1. 𝑾 = −𝟑. 𝟔 × 𝟏𝟎−𝟔 𝑱
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Capitolo 3
Es. 3.1
1. 𝑬 𝒓 < 𝑹 = 𝟎, 𝑬 𝒓 > 𝑹 =𝒒
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒓𝟐 ෝ𝒖𝒓 =
𝝈𝑹𝟐
𝜺𝟎 𝒓𝟐 ෝ𝒖𝒓
2. 𝑽 𝒓 < 𝑹 = 𝑽 𝑹 =𝒒
𝟒𝝅𝜺𝟎𝑹= 𝒄𝒐𝒔𝒕𝒂𝒏𝒕𝒆, 𝑽 𝒓 > 𝑹 =
𝒒
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒓
Es. 3.2
1. 𝑬 𝒓 > 𝑹 =𝒒
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒓𝟐 ෝ𝒖𝒓 =
𝝆𝑹𝟑
𝟑 𝜺𝟎 𝒓𝟐 ෝ𝒖𝒓, 𝑬 𝒓 < 𝑹 =
𝒒 𝒓
𝟒𝝅𝜺𝟎𝑹𝟑 ෝ𝒖𝒓 =
𝝆𝒓
𝟑 𝜺𝟎ෝ𝒖𝒓
2. 𝑽 𝒓 > 𝑹 =𝒒
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒓, 𝑽 𝒓 < 𝑹 =
𝒒
𝟖𝝅𝜺𝟎𝑹𝟑 −
𝒓𝟐
𝑹𝟐=
𝝆
𝟔𝜺𝟎𝟑𝑹𝟐 − 𝒓𝟐
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Capitolo 3
Es. 3.3
1. 𝑬 𝒓 =𝝀
𝟐𝝅𝜺𝟎𝒓ෝ𝒖𝒓
2. 𝑽 𝒓𝟏 − 𝑽 𝒓𝟐 =𝝀
𝟐𝝅𝜺𝟎𝒍𝒏
𝒓𝟐
𝒓𝟏
Es. 3.4
1. 𝑬 𝒙 > 𝟎 =𝝈
𝟐𝜺𝟎ෝ𝒖𝒙, 𝑬 𝒙 < 𝟎 = −
𝝈
𝟐𝜺𝟎ෝ𝒖𝒙
2. 𝑽 𝒙𝟏 − 𝑽 𝒙𝟐 =𝝈
𝟐𝜺𝟎𝒙𝟐 − 𝒙𝟏
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Capitolo 3
Es. 3.5
1. 𝑬𝒆𝒔𝒕 = 𝟏. 𝟓 × 𝟏𝟎𝟒 𝑽/𝒎, 𝑬𝒊𝒏𝒕 = 𝟓 × 𝟏𝟎𝟑 𝑽/𝒎
2. 𝑽 𝒙 = −𝟐𝟎𝟎𝟎 𝑽
Es. 3.6
1. 𝑬 𝒓 < 𝒂 = 𝟎, 𝑬 𝒂 < 𝒓 < 𝒃 =𝝆(𝒓𝟑−𝒂𝟑)
𝟑𝜺𝟎𝒓𝟐 ෝ𝒖𝒓, 𝑬 𝒓 > 𝒃 =
𝝆(𝒃𝟑−𝒂𝟑)
𝟑𝜺𝟎𝒓𝟐 ෝ𝒖𝒓
2. 𝑬 𝒃 = 𝟔𝟔𝟎𝟎 𝑽/𝒎, 𝑬 𝒓 = 𝟑𝟑𝟑𝟎 𝑽/𝒎
Es. 3.7
1. 𝑽 = −𝟔𝟑𝟎𝟎 𝑽
2. 𝑾 = 𝟏𝟗𝒎𝑱
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Capitolo 3
Es. 3.8
1. 𝝀 = 𝟓 𝝁𝑪/𝒎
Es. 3.9
1. 𝚽𝟏 𝑬 = 𝟖. 𝟐 𝑵𝒎𝟐/𝑪, 𝚽𝟐 𝑬 = 𝟏𝟔. 𝟐 𝑵𝒎𝟐/𝑪
2. 𝐪𝟏 = 𝟕𝟑 𝒑𝑪, 𝒒𝟐 = 𝟏𝟒𝟎 𝒑𝑪
Es. 3.10
1. 𝑬𝒂 = 𝟐. 𝟐𝟓 ⋅ 𝟏𝟎𝟔 𝑽/𝒎, 𝑬𝒃 = −𝟒. 𝟓 ⋅ 𝟏𝟎𝟓 𝑽/𝒎
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Capitolo 3
Es. 3.11
1. 𝒉𝟎 = 𝟏𝟕. 𝟔 𝒄𝒎
2. 𝒗 = 𝟏. 𝟏𝟐 𝒎/𝒔
Es. 3.12
1. 𝑬𝒕𝒐𝒕 = 𝟐. 𝟐 ⋅ 𝟏𝟎−𝟏𝟖 𝑱 = 𝟏𝟑. 𝟔 𝒆𝑽
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Capitolo 4
Es. 4.1
1. 𝒒𝟏 = 𝒒𝑹𝟏
𝑹𝟏+𝑹𝟐, 𝒒𝟐 = 𝒒
𝑹𝟐
𝑹𝟏+𝑹𝟐
Es. 4.2
1. 𝑪 = 𝟒𝝅𝜺𝟎𝑹𝟏
2. 𝑪 = 𝟖. 𝟖𝟓 𝒏𝑭
Es. 4.3
1. 𝑪 =𝜺𝟎𝚺
𝒉
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Capitolo 4
Es. 4.4
1. 𝑪 = 𝟐𝝅𝜺𝟎𝒅/ 𝒍𝒏 𝑹𝟐/𝑹𝟏
Es. 4.5
1. 𝑪𝟏 = 𝟐𝟎𝟎 𝒑𝑭, 𝑪𝟐 = 𝟓𝟎𝟎 𝒑𝑭, 𝑪𝟑 = 𝟑𝟑𝟑 𝒑𝑭
Es. 4.6
1. 𝑽𝒌 =𝝈𝟎
𝜺𝟎𝒉 𝟏 −
𝒔
𝒉
𝒌−𝟏
𝒌
2.𝟏
𝑪𝒆𝒒=
𝒉−𝒔
𝜺𝟎𝚺+
𝒔
𝜺𝟎 𝐤 𝚺
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Capitolo 4
Es. 4.7
1. .
a) 𝑫 𝒓 =𝒒
𝟒𝝅𝒓𝟐ෝ𝒖𝒓
b) 𝑬 𝒓 =𝒒
𝟒 𝝅 𝜺𝟎 𝒌 𝒓 𝟐ෝ𝒖𝒓
c) 𝑷 𝒓 =𝒌−𝟏
𝒌
𝒒
𝟒𝝅𝒓𝟐ෝ𝒖𝒓
2. 𝒒𝑷 = −𝒌−𝟏
𝒌𝒒
Es. 4.8
1. 𝑭 = 𝟔. 𝟔 ⋅ 𝟏𝟎−𝟓𝑵
2. 𝑾 = 𝟏. 𝟑𝟑 ⋅ 𝟏𝟎−𝟓𝑱
3. 𝑼𝒆 = 𝟐. 𝟔𝟔 ⋅ 𝟏𝟎−𝟓𝑱
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Capitolo 4
Es. 4.9
1. 𝜟𝑽 = 𝟓. 𝟒 𝑽
Es. 4.10
2. 𝑸𝟐 = −𝟏 𝒏𝑪, 𝑸𝟑 = 𝟐 𝒏𝑪, 𝑸 = 𝟏 𝒏𝑪
3. 𝑽 𝑹𝟏 = 𝟑𝟎𝟎 𝑽
Es. 4.11
1. 𝒒𝒔𝒇𝒆𝒓𝒂 𝑹𝟏 = 𝟎, 𝒒𝒈𝒖𝒔𝒄𝒊𝒐 𝑹𝟐 = 𝟎, 𝒒𝒈𝒖𝒔𝒄𝒊𝒐 𝑹𝟑 = 𝟐𝟎 𝒏𝑪
2. 𝒒𝒈𝒖𝒔𝒄𝒊𝒐 𝑹𝟐 = −𝟐𝟎 𝒏𝑪, 𝒒𝒈𝒖𝒔𝒄𝒊𝒐 𝑹𝟑 = 𝟒𝟎 𝒏𝑪
3. 𝚫𝐕 = 𝟏𝟐𝟎𝟎 𝐕
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Capitolo 4
Es. 4.12
1. 𝑸𝟏 = −𝟏 𝒏𝑪,𝑸𝟐 = 𝟑 𝒏𝑪
2. 𝑷𝒆𝒓 𝒓 < 𝑹𝟏: 𝑬 𝒓 =𝑸
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒓𝟐
𝑷𝒆𝒓 𝑹𝟏 < 𝒓 < 𝑹𝟐: 𝑬 = 𝟎
𝑷𝒆𝒓 𝒓 > 𝑹𝟐: 𝑬 𝒓 =𝑸𝟐
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒓𝟐
3. 𝑽 𝑹𝑩 = 𝟏𝟓𝟎 𝑽, 𝑽 𝑹𝑨 = 𝟐𝟑𝟎 𝑽
Es. 4.13
1. 𝑷𝒆𝒓 𝒓 < 𝑹𝟏: 𝑬 = 𝟎
𝑷𝒆𝒓 𝑹𝟏 < 𝒓 < 𝑹𝟐: 𝑬 𝒓 =𝑸
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒓𝟐
𝑷𝒆𝒓 𝑹𝟐 < 𝒓 < 𝑹𝟑: 𝑬 = 𝟎
𝑷𝒆𝒓 𝒓 > 𝑹𝟑: 𝑬 𝒓 =𝑸
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒓𝟐
2. 𝑸𝟏 = 𝟏𝟎 𝒏𝑪3. 𝑸𝟏 = 𝟏𝟎 𝒏𝑪, 𝑸𝟐 = −𝟏𝟎 𝒏𝑪, 𝑸𝟑 = 𝟑𝟎 𝒏𝑪4. 𝑽 𝑹𝟑 = 𝟗𝟎𝟎 𝑽
Elisabetta Bissaldi (Politecnico di Bari) - A.A. 2020-2021 23
Capitolo 4
Es. 4.14
1. 𝑸 = 𝟎. 𝟒 𝝁𝑪
2. 𝑸′ = 𝟎. 𝟐 𝝁𝑪
3. 𝑸𝟏 = −𝟎. 𝟐 𝝁𝑪
4. 𝑽 𝑷𝟐 = −𝟗𝟎𝟎 𝑽
Es. 4.15
1. 𝒒𝟏 = 𝒒𝟑 = 𝒒𝟓 = 𝟒 𝒏𝑪, 𝒒𝟐 = 𝒒𝟒 = −𝟒 𝒏𝑪
3. 𝚫𝐕𝟏,𝟓 = 𝟐𝟏𝟎𝟎 𝑽
4. 𝑼𝒆 = 𝟓. 𝟔 𝝁𝑱
5. 𝑼𝒆′ = 𝟒. 𝟐 𝝁𝑱
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Capitolo 4
Es. 4.16
1. 𝑸 = 𝟒 𝒏𝑪, 𝑸′ = 𝟔. 𝟔 𝒏𝑪
2. 𝑷𝒆𝒓 𝒓 < 𝑹𝟐 𝑬 = 𝟎, 𝑷𝒆𝒓 𝒓 ≥ 𝑹𝟐 𝑬 𝒓 =𝑸′
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒓𝟐
3. 𝑽 =𝑸′
𝟒𝝅𝜺𝟎𝑹𝟐= 𝟑𝟎𝟎 𝑽
Es. 4.17
1. 𝑷𝒆𝒓 𝒓 < 𝑹 𝑬 𝒓 =𝑸𝒓
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒌𝑹𝟑 =
𝝆𝒓
𝟑𝜺𝟎𝒌, 𝑷𝒆𝒓 𝒓 ≥ 𝑹 𝑬 𝒓 = 𝟎
𝑷𝒆𝒓 𝒓 < 𝑹 𝑽 𝒓 =𝑸
𝟖𝝅𝜺𝟎𝒌𝑹𝟑𝑹𝟐 − 𝒓𝟐 =
𝝆𝒓
𝟔𝜺𝟎𝒌𝑹𝟐 − 𝒓𝟐 ,
𝑷𝒆𝒓 𝒓 ≥ 𝑹 𝑽 𝒓 = 𝟎
2. 𝝈𝟎 =𝑸
𝟒𝝅𝑹𝟐(𝒏𝒆𝒈𝒂𝒕𝒊𝒗𝒂 𝒔𝒆 𝑸 𝒑𝒐𝒔𝒊𝒕𝒊𝒗𝒂)
3. 𝝈𝑷 =𝒌−𝟏
𝒌
𝑸
𝟒𝝅𝑹𝟐
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Capitolo 4
Es. 4.18
1. 𝑷𝒆𝒓 𝒓 < 𝑹𝟏: 𝑬 = 𝟎
𝑷𝒆𝒓 𝑹𝟏 < 𝒓 < 𝑹𝟐: 𝑬 𝒓 =𝑸
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒓𝟐
𝑷𝒆𝒓 𝑹𝟐 < 𝒓 < 𝑹𝟑: 𝑬 𝒓 =𝑸
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒌 𝒓𝟐
𝑷𝒆𝒓 𝒓 > 𝑹𝟑: 𝑬 𝒓 =𝑸
𝟒𝝅𝜺𝟎𝒓𝟐
2. 𝑼𝒆 = 𝟏. 𝟗 ⋅ 𝟏𝟎𝟓 𝑱
Es. 4.19
1. 𝑸𝟎 = 𝑸𝟏 = 𝟏. 𝟔 𝒏𝑪, 𝑸𝟐 = 𝟏 𝒏𝑪
2. 𝚫𝐕𝟎 = 𝟖𝟎 𝑽, 𝚫𝑽𝟏 = 𝟐𝟎 𝑽
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Capitolo 4
Es. 4.20
1. 𝑸𝒇,𝟏 = 𝟔. 𝟕 𝒏𝑪, 𝑸𝒇,𝟐 = 𝟏𝟑. 𝟑 𝒏𝑪, 𝑸𝒇,𝑻𝑶𝑻 = 𝟐𝟎 𝒏𝑪
2. 𝚫𝐕′ = 𝟔𝟔. 𝟕 𝑽
3. 𝑼𝑭 = 𝟎. 𝟔𝟕 𝝁𝑱
Es. 4.21
1. 𝑪𝒌 = 𝟓𝟎 𝒏𝑭
2. 𝒒𝑷 = 𝟒 𝝁𝑪
3. 𝑸 = 𝟓 𝝁𝑪
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Capitolo 4
Es. 4.22
1. 𝑪𝒆𝒒 = 𝟐𝟔. 𝟔 𝒑𝑭
2. 𝐤 = 𝟓
3. 𝑬 = 𝟑 ⋅ 𝟏𝟎𝟒𝑽
𝒎
4. 𝑫𝑽 = 𝝈𝟎,𝑽 = 𝟎. 𝟐𝟕 𝝁𝑪/𝒎𝟐, 𝐃𝐃 = 𝝈𝟎,𝑫 = 𝟏. 𝟑 𝝁𝑪/𝒎𝟐
Es. 4.23
1. 𝒌 = 𝟏𝟏
2. 𝑾 = 𝟕𝟓 𝝁𝑱
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Capitolo 4
Es. 4.24
1. 𝑸 = 𝟕𝟖. 𝟒 𝒏𝑪
2. 𝑪𝒆𝒒 = 𝟏𝟗𝟕 𝒑𝑭
3. 𝑬𝟎 = 𝟖. 𝟖 ⋅ 𝟏𝟎𝟒 𝑽/𝒎, 𝑬𝒌 = 𝟐. 𝟐 ⋅ 𝟏𝟎𝟒 𝑽/𝒎, 𝑬𝒊𝒏𝒕 = 𝟎
Es. 4.25
1. 𝝈𝟏 = 𝟎. 𝟔𝟔 𝝁𝑪/𝒎𝟐, 𝝈𝟐 = 𝟏. 𝟑 𝝁𝑪/𝒎𝟐
2. 𝑬𝟏 = 𝟕. 𝟓 ⋅ 𝟏𝟎𝟒 𝑽/𝒎, 𝑬𝟐 = 𝟏. 𝟓 ⋅ 𝟏𝟎𝟓 𝑽/𝒎
3. 𝑬𝟏 = 𝟑 ⋅ 𝟏𝟎𝟒𝑽
𝒎, 𝑬𝟐 = 𝟓. 𝟖 ⋅ 𝟏𝟎𝟒 𝑽/𝒎,
𝑫𝟏 = 𝟎. 𝟓𝝁C
𝒎𝟐 , 𝑫𝟐 = 𝟏. 𝟓 𝝁𝑪/𝒎𝟐
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Capitolo 4
Es. 4.26
1. 𝑪𝟎 = 𝟖. 𝟖𝟓 𝒑𝑭, 𝑪𝒆𝒒 = 𝟏𝟒. 𝟔 𝒑𝑭
2. 𝑬𝟎 = 𝟒 ⋅ 𝟏𝟎𝟒𝑽
𝒎, 𝑬𝒌 = 𝟏. 𝟑 ⋅ 𝟏𝟎𝟒 𝑽/𝒎
3. 𝝈𝑷𝟏 = −𝟎. 𝟐𝟑 𝝁𝑪 /𝒎𝟐, 𝝈𝑷𝟐 = 𝟎. 𝟐𝟑 𝝁𝑪 /𝒎𝟐
Es. 4.27
1. 𝑪𝒆𝒒 = 𝟔𝟏𝟗 𝒑𝑭
2. 𝑼𝟏 = 𝟎. 𝟑𝟓 𝒎𝑱,𝑼𝟐 = 𝟎. 𝟖𝟖 𝒎𝑱
3. 𝑸𝟏 = 𝟎. 𝟑𝟓 𝝁𝑪, 𝑸𝟐 = 𝟎. 𝟖𝟖 𝝁𝑪
4. 𝑬𝟏 = 𝑬𝟐 = 𝟏𝟎𝟔 𝑽/𝒎
Elisabetta Bissaldi (Politecnico di Bari) - A.A. 2020-2021 30
Capitolo 4
Es. 4.28
1. 𝝈𝟏 = −𝟎. 𝟑 𝝁𝑪 /𝒎𝟐, 𝝈𝟐 = 𝟎. 𝟏𝟔 𝝁𝑪 /𝒎𝟐
𝑬𝟏 = 𝟏𝟐𝟎𝟎 𝑽/𝒎, 𝑬𝟐 = 𝟔𝟎𝟎𝟎 𝑽/𝒎
2. 𝜟𝑽 = 𝟒𝟎 𝑽
3. 𝒒𝑷 = 𝟏. 𝟑𝟑 𝒏𝑪
Es. 4.29
1. 𝚫𝐐 = 𝟎. 𝟏𝟑 𝝁𝑪
2. 𝚫𝐕𝟏′ = 𝟏𝟑𝟑 𝑽
3. 𝑾𝒈𝒆𝒏 = 𝟓𝟑 𝝁𝑱
Elisabetta Bissaldi (Politecnico di Bari) - A.A. 2020-2021 31
Capitolo 4
Es. 4.30
2. 𝒌 = 𝟑
3. 𝝈𝑷𝟏 = −𝟐𝟏 𝒏𝑪 /𝒎𝟐, 𝝈𝟐 = 𝟐. 𝟑 𝒏𝑪 /𝒎𝟐
4. 𝑽 𝒍 = 𝟑𝟎 𝑽
Es. 4.31
2. 𝑸 = 𝟑 𝒏𝑪
3. 𝒌 = 𝟑
4. 𝚫𝐕 = 𝟐𝟓 𝐕
Elisabetta Bissaldi (Politecnico di Bari) - A.A. 2020-2021 32
Capitolo 5
Es. 5.1
1. 𝒗 = 𝟏. 𝟒𝟕 ⋅ 𝟏𝟎−𝟒 𝒎/𝒔
Es. 5.2
1. 𝐄 = 𝟑. 𝟑𝟒 ⋅ 𝟏𝟎−𝟐 𝑽/𝒎
2. 𝝉 = 𝟐. 𝟓 ⋅ 𝟏𝟎−𝟏𝟒𝒔, 𝒍 = 𝟑. 𝟗𝟕 ⋅ 𝟏𝟎−𝟖 𝐦
Es. 5.3
1. 𝑹𝒆𝒒 = 𝟖. 𝟕 𝛀
2. 𝑷 = 𝟑𝟓𝑾
3. 𝚫V = 𝟓. 𝟒 𝑽
4. 𝒊𝟏 = 𝟏. 𝟖 𝑨, 𝒊𝟐 = 𝟎. 𝟐 𝑨
Elisabetta Bissaldi (Politecnico di Bari) - A.A. 2020-2021 33
Capitolo 5
Es. 5.4
1. 𝑽𝑫𝑩 = 𝟐𝟎 𝑽
2. 𝑽𝑪𝑫 = 𝟐𝟓 𝑽
3. 𝑽𝑨𝑪 = 𝟓𝟎 𝑽
4. 𝑽𝑨𝑩 = 𝟗𝟓 𝑽
Es. 5.5
1. 𝐝 = 𝟎. 𝟎𝟑𝟖 𝐜𝐦
Es. 5.6
1. 𝐑 = 𝟓𝟒 𝛀
Elisabetta Bissaldi (Politecnico di Bari) - A.A. 2020-2021 34
Capitolo 5
Es. 5.7
1. 𝒍 = 𝟓. 𝟖𝟓 𝒎
Es. 5.8
1. 𝑰 = 𝑱𝟎𝚺/𝟑
Es. 5.9
1. 𝐏 = 𝟐. 𝟖𝟓 𝐤𝐖
2. 𝐒𝐩𝐞𝐬𝐚 = 𝟏. 𝟒𝟐 𝐞𝐮𝐫𝐨
Es. 5.10
1. 𝐥 = 𝟓. 𝟖𝟓 𝐦
2. 𝒍′ = 𝟏𝟎. 𝟒 𝒎
Elisabetta Bissaldi (Politecnico di Bari) - A.A. 2020-2021 35
Capitolo 5
Es. 5.11
1. 𝑾𝒇 = 𝟏𝟎. 𝟔 𝒌𝑱
Es. 5.12
1. 𝐑 = 𝟖 𝛀
Es. 5.13
1. 𝒋 = 𝟓. 𝟏 ⋅ 𝟏𝟎𝟔𝑨 /𝒎𝟐
2. 𝑬 = 𝟎. 𝟎𝟖𝟕 𝑽/𝒎
3. 𝚫𝐕 = 𝟐𝟔 𝐕
4. 𝑷 = 𝟔𝟓𝟑𝑾
Elisabetta Bissaldi (Politecnico di Bari) - A.A. 2020-2021 36
Capitolo 6
Es. 6.1
1. 𝑭𝑹 = 𝟐𝒊𝑹𝑩 ෝ𝒖𝒛, 𝑭𝑪 = −𝟐𝒊𝑹𝑩 ෝ𝒖𝒛 → 𝑭𝑻𝑶𝑻 = 𝟎
Es. 6.2
1. 𝒗 = 𝟏. 𝟑 ⋅ 𝟏𝟎𝟕 𝒎/𝒔
2. 𝑩 = 𝟓. 𝟓 ⋅ 𝟏𝟎−𝟒 𝑻
Es. 6.3
1. 𝑩 = 𝟏. 𝟔 ⋅ 𝟏𝟎−𝟐 𝑻
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Capitolo 6
Es. 6.4
1. 𝑩 = 𝟐. 𝟕 ⋅ 𝟏𝟎−𝟒𝑻
Es. 6.5
1. 𝑴 = 𝟓 ⋅ 𝟏𝟎−𝟑 𝑵𝒎
Elisabetta Bissaldi (Politecnico di Bari) - A.A. 2020-2021 38
Capitolo 7
Es. 7.1
1. 𝑩 = 𝟔. 𝟖 ⋅ 𝟏𝟎−𝟔 𝑻
Es. 7.2
1. 𝐏𝐞𝐫 𝐫 > 𝐑: 𝑩(𝒓) =𝝁𝟎 𝒊
𝟐𝝅𝒓
𝐏𝐞𝐫 𝐫 < 𝐑: 𝑩(𝒓) =𝝁𝟎 𝒊 𝒓
𝟐 𝝅𝑹𝟐
Es. 7.3
1. 𝑩 = 𝝁𝟎 𝒏 𝒊
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Capitolo 7
Es. 7.4
1. 𝑩 𝒓 =𝝁𝟎 𝑵 𝒊
𝟐𝝅 𝒓
Es. 7.5
1. 𝑩 𝒅 = 𝟐 ⋅ 𝟏𝟎−𝟓 𝑻
Es. 7.6
1. 𝑩𝑻𝑶𝑻 = 𝟑 ⋅ 𝟏𝟎−𝟓 𝑻 diretto lungo asse x positivo
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Capitolo 7
Es. 7.7
1. 𝒊 = 𝟓. 𝟐 𝑨
Es. 7.8
1. 𝒅 = 𝟖. 𝟐 𝒎𝒎
Es. 7.9
1. 𝑩 𝒙 =𝝁𝟎𝑰
𝟐𝝅𝒙
2. 𝑭 = −𝟏𝟎−𝟕 𝑵
3. 𝚽 𝑩 = 𝟏. 𝟒 × 𝟏𝟎−𝟗 𝑾𝒃
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Capitolo 7
Es. 7.10
1. 𝑻𝒓𝒂𝒊𝒆𝒕𝒕𝒐𝒓𝒊𝒂 𝒄𝒊𝒓𝒄𝒐𝒍𝒂𝒓𝒆
2. 𝑭𝒆 = 𝟒 × 𝟏𝟎−𝟏𝟐 𝑵, diretta lungo asse z negativo
3. 𝑹 = 𝟓. 𝟕 × 𝟏𝟎−𝟔 𝒎
4. 𝑻 = 𝟕. 𝟏𝟓 × 𝟏𝟎−𝟏𝟐 𝒔
Es. 7.11
1. 𝑩𝑻𝑶𝑻 = 𝟏. 𝟐 × 𝟏𝟎−𝟒 𝑻 diretto lungo asse y positivo
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Capitolo 8
Es. 8.1
1. Ɛ𝒊 = −𝟏𝟒. 𝟒 𝑽
Es. 8.2
1. Ɛ𝒊 = −𝟎. 𝟎𝟖 𝑽
Es. 8.3
1. 𝑩 = 𝟎. 𝟒 ⋅ 𝟏𝟎−𝟒 𝑻
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Capitolo 8
Es. 8.4
1. 𝑳 =𝝁𝟎𝑵
𝟐𝒂
𝟐 𝝅𝒍𝒏
𝑹+𝒃
𝑹
2. 𝑳𝒍 = 𝟏. 𝟐𝟔 ⋅ 𝟏𝟎−𝟓 𝑯/𝒎
• 𝑳𝒍,𝒌 = 𝟎. 𝟎𝟏𝟐𝟔 𝑯/𝒎
Es. 8.5
1. 𝑼𝒎 =𝝁𝟎𝑵
𝟐𝒂
𝟒 𝝅𝒍𝒏
𝑹+𝒃
𝑹𝒊𝟐 =
𝟏
𝟐𝑳 𝒊𝟐
Es. 8.6
1. 𝑴 = 𝝁𝟎𝒏𝟏𝑵𝟐𝚺𝟏
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Capitolo 8
Es. 8.7
1. Ɛ𝒊 = 𝑴𝒊𝟎𝝎 𝒔𝒆𝒏𝝎𝒕, 𝑴 =𝝁𝟎𝑵𝟏𝑵𝟐𝝅𝒓𝟐
𝟐𝒄𝒐𝒔𝜽
𝟐𝒓𝟏
Es. 8.8
1. 𝑩 𝒓, 𝒕 =𝟏
𝟐𝝁𝟎𝜺𝟎𝝎𝑬𝟎𝒓 𝒄𝒐𝒔𝝎𝒕
2. Ɛ𝒊 =𝟏
𝟐𝚺′𝐍 𝝁𝟎𝜺𝟎𝝎
𝟐𝑬𝟎𝒓′𝒔𝒆𝒏𝝎𝒕 = 𝟎. 𝟎𝟏 𝒔𝒆𝒏𝟏𝟎𝟕𝒕 𝑽
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Capitolo 8
Es. 8.9
1. 𝑭 = 𝟒 × 𝟏𝟎−𝟏𝟖 𝑵, diretta verso il basso
2. 𝚫𝐕 = 𝟏𝟖 𝐕, 𝐕 𝐏 > 𝐕 𝐐
Es. 8.10
1. 𝒊 = 𝟒 × 𝟏𝟎−𝟒 𝑨
Es. 8.11
1. 𝒂 = 𝟏𝟎 𝒄𝒎
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Capitolo 8
Es. 8. 12
1. Ɛ𝒊 = 𝟖 × 𝟏𝟎−𝟖 𝑽 = 𝟖𝟎 𝒏𝑽
2. 𝐢 = 𝟖 × 𝟏𝟎−𝟗𝑨 = 𝟖 𝒏𝑨, verso orario
Es. 8.13
1. 𝒊 = 𝟎. 𝟑𝟐 𝑨, verso orario
Es. 8.14
1. 𝑩 𝒙 =𝝁𝟎𝑰
𝟐𝝅𝒙
2. 𝚽 𝑩 𝒙 =𝝁𝟎𝑰 𝒍
𝟐𝝅𝒍𝒏
𝒅 𝒕 +𝒍
𝒅 𝒕
3. 𝒊 = 𝟕 × 𝟏𝟎−𝟖 𝑨 = 𝟕𝟎 𝒏𝑨, verso orario
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Capitolo 8
Es. 8. 15
1. 𝒉 𝒕 = 𝒗𝒕
2. 𝜱 𝑩(𝒕) = 𝑩𝟎𝒍𝟐 𝟏 +
𝒂
𝟐𝟐𝒗𝒕 + 𝒍
3. 𝒊 = −𝟔 × 𝟏𝟎−𝟓 𝑨, verso antiorario
Es. 8.16
1. 𝒕𝒎𝒂𝒙 = 𝟎. 𝟎𝟏 𝒔, Ɛ𝒊,𝒎𝒂𝒙 = 𝟕. 𝟖𝟓 𝑽
2. 𝑹 = 𝟒𝟎𝟎𝟎 𝜴, 𝒊𝒎𝒂𝒙 = 𝟏. 𝟗 𝒎𝑨
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Capitolo 8
Es. 8. 17
1. Ɛ𝒊, = 𝟎. 𝟎𝟐 𝑽
2. 𝒊 = 𝟐𝒎𝑨, verso antiorario
3. Ɛ𝒊, = 𝟎
Es. 8.18
1. Ɛ𝒊, = −𝝁𝟎 𝒂 𝑰𝟎𝑵
𝟐 𝝅 𝝉𝒍𝒏
𝒉+𝒃
𝒉𝒆−𝒕/𝝉, 𝒊 = Ɛ𝒊, /𝑹, verso orario
2. 𝑬 = 𝟑. 𝟕 × 𝟏𝟎−𝟏𝟐 𝑱
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Esercizi riepilogo
Es. R.1
1. 𝒊𝒂 = 𝟎. 𝟏𝟖 𝝁𝑨, 𝒊𝑩 = 𝟎
2. 𝚫𝚽 = 𝟎. 𝟏𝟔 𝝁𝑾𝒃
3. 𝒒 = 𝟏𝟔. 𝟐 𝒏𝑪
Es. R.2
1. 𝑩 = 𝟒. 𝟓 ⋅ 𝟏𝟎−𝟓 𝑻
Es. R.3
1. 𝒊𝒎𝒂𝒙 = 𝟒 𝑨
2. 𝑬𝒕𝒐𝒕 = 𝟏𝒎𝑱
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Esercizi riepilogo
Es. R.4
1. 𝑩𝒉
𝟑= 𝟒. 𝟕 ⋅ 𝟏𝟎−𝟒 𝑻
2. 𝑩𝑫
𝟑= 𝟏. 𝟑 ⋅ 𝟏𝟎−𝟑 𝑻
3. 𝚽𝒍 = 𝟑𝟓 𝝁𝑾𝒃/𝒎
Es. R.5
1. 𝒗 = 𝟕. 𝟕 𝒎/𝒔
2. 𝑷 = 𝟎. 𝟕𝟔𝑾
Es. R.6
1. 𝒗 = 𝟎. 𝟑𝟑 𝒎𝑨
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Esercizi riepilogo
Es. R.7
1. 𝑩𝑨 = −𝟓 ⋅ 𝟏𝟎−𝟓 𝑻
2. 𝑭𝒍 = 𝟎. 𝟏 𝑵/𝒎
3. 𝑹 = 𝟏. 𝟓 𝛀
4. 𝑸 = 𝟓. 𝟓 𝝁𝑪
Es. R.8
1. 𝒗 = 𝟎. 𝟒𝟖 𝒎/𝒔
2. 𝑭 = −𝟎. 𝟎𝟐𝟒 𝑵
3. 𝑸 = 𝟕𝟏. 𝟐 𝒎𝑪
4. 𝑾 = 𝟕. 𝟏 𝒎𝑱
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Esercizi riepilogo
Es. R.9
1. 𝑭 = 𝟔𝒎𝑵
Es. R.10
1. 𝑳𝒍 =𝝁𝟎
𝟐 𝝅𝒍𝒏
𝑹𝟐
𝑹𝟏
𝑼𝒎,𝒍 =𝝁𝟎
𝟒 𝝅𝒍𝒏
𝑹𝟐
𝑹𝟏𝒊𝟐
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