DOMANDE DI FISICA (classe quinta liceo)Carica elettrica e legge di Coulomb

1. Elenca e descrivi i tre modi per elettrizzare un corpo.

2. Spiega la differenza tra conduttori ed isolanti.

3. Scrivere e commentare l’equazione della legge di Coulomb (nel vuoto e nella materia) indicando inoltre, per ogni variabile, il suo significato e la sua unità di misura.

4. Descrivere il fenomeno fisico chiamato induzione elettrostatica.

5. Discutere dettagliatamente il fenomeno fisico chiamato polarizzazione degli isolanti.

6. Descrivi le analogie e differenze essenziali tra forza elettrica e forza gravitazionale.

Campo elettrico e potenziale

7. Definire la grandezza fisica vettore campo elettrico spiegando il significato di tutte le quantità che compaiono nella definizione.

8. Data la definizione di campo elettrico e l’espressione della legge di Coulomb, ricavare la relazione che esprime il modulo del campo elettrico generato da una carica puntiforme. Spiegare il significato di ogni variabile e delle unità di misura.

9. Definire la grandezza fisica vettore campo elettrico spiegando il significato di tutte le quantità che compaiono nella definizione.

10. Data la definizione di campo elettrico e l'espressione della legge di Coulomb, ricavare la relazione che esprime il modulo del campo elettrico generato da una carica puntiforme. Spiegare il significato di ogni variabile e delle unità di misura.

11. Qual è la definizione di flusso del campo elettrico attraverso una superficie? Fornire la definizione analitica, indicando il significato delle grandezze presenti e la loro unità di misura.

12. Che cosa sono le linee di campo del vettore campo elettrico? Che cosa permettono di studiare?

13. Enunciare il teorema di Gauss per il campo elettrico spiegando chiaramente il significato di tutte le quantità che compaiono nella definizione.

14. Descrivere il campo elettrico generato da una distribuzione piana infinita di carica in prossimità della superficie stessa.

15. Descrivere il campo elettrico generato all'esterno e all'interno di una distribuzione sferica di carica.

16. Dopo aver dato la definizione di campo elettrico, dimostrare che la direzione e il verso del campo elettrico in un punto dello spazio non dipende dalla carica esploratrice posta in quel punto.

17. Definire l'energia potenziale elettrica di due cariche puntiformi poste a distanza r spiegando chiaramente il significato di tutte le quantità che compaiono nella definizione.

18. Come si definisce il potenziale elettrico? Si tratta di una grandezza scalare o vettoriale? Indicare le unità di misura che compaiono nell'espressione analitica.

19. Che cosa si intende con il termine circuitazione di un campo vettoriale e quando questo campo si dice conservativo? Qual è l'espressione della circuitazione del campo elettrico?

20. Cos'è una superficie equipotenziale?

Fenomeni di elettrostatica21. Cosa si intende con il termine equilibrio elettrostatico? Descrivere il campo elettrico ed il potenziale in un

conduttore in equilibrio elettrostatico.

22. Che cos'è e a cosa serve un condensatore? Come si definisce la sua capacità? Qual è la sua unità di misura?

23. Come si può realizzare un condensatore piano? Definire la sua capacità descrivendo ogni grandezza che compare nell'espressione analitica. Quanto vale il campo elettrico all'interno del condensatore?

24. Descrivere come può avvenire la connessione di più condensatori. Qual è la capacità equivalente nei vari casi?

25. Descrivere come viene immagazzinata l'energia in un condensatore. Scriverne l'espressione analitica e definire tutte le grandezze che compaiono in essa. In che modo varia l'energia al crescere del potenziale tra le armature?

La corrente elettrica continua26. Cosa si intende per corrente elettrica continua? Come viene definita la sua unità di misura nel Sistema

Internazionale?

27. Cos’è un generatore ideale di tensione? In cosa si differenzia rispetto ad un generatore reale di tensione?

28. Enunciare la prima legge di Ohm, indicando il significato e l’unità di misura di ogni grandezza.

29. Enunciare le due leggi di Kirchhoff.

30. Cosa si intende con il termine resistenza equivalente? Fornire anche degli esempi.

31. Descrivere come può avvenire la connessione di più resistenze. Quanto vale la resistenza equivalente nei vari casi? Si ottiene una resistenza maggiore collegando quattro resistenze della stesso valore in serie o in parallelo?

32. Definire la potenza elettrica sviluppata in un conduttore qualsiasi. Come varia l’espressione analitica se il conduttore è di tipo ohmico con resistenza R? Quali sono le principali unità di misura della potenza e dell’energia elettrica?

33. Descrivere l’effetto Joule.

34. Come viene definita la forza elettromotrice di un generatore di tensione? Perché la d.d.p. fra i poli di un generatore è diversa a seconda che il circuito cui è collegato sia chiuso oppure aperto?

La corrente elettrica nei metalli e nei semiconduttori

35. Che cosa si intende per curva caratteristica di un conduttore?

36. Enuncia la seconda legge di Ohm, specificando le unità di misura di tutte le grandezze che compaiono nella formula.

37. Definisci la resistività di una filo metallico e illustra come varia tale grandezza in funzione della temperatura.

Fenomeni magnetici fondamentali38. In che modo si può generare un campo magnetico? Qual è la sua unità di misura? Descrivi le linee di forza di

un campo magnetico prodotto da un magnete naturale indicandone direzione e verso.

39. Illustra l'esperienza di Oersted. A quali conclusioni permette di giungere?

40. Illustra l'esperienza di Faraday, eventualmente anche graficamente.

41. Illustra l'esperienza di Ampère e commenta l'espressione analitica alla quale si giunge, specificando anche l'unità di misura di ogni grandezza coinvolta.

42. L'ampère, unità di misura della corrente nel Sistema Internazionale, è definito utilizzando fenomeni di tipo magnetico. Quali sono questi fenomeni? In che modo sono collegati alla definizione dell'ampère?

43. Commenta le espressioni analitiche che permettono di quantificare il campo magnetico di un filo, una spira e un solenoide percorsi da corrente.

44. Descrivi il funzionamento dell'amperometro. Con quali accortezze deve essere inserito in un circuito elettrico?

45. Descrivi il funzionamento del voltmetro. Con quali accortezze deve essere inserito in un circuito elettrico?

46. Esponi la regola della mano destra e spiega come la si può applicare per la determinazione della forza agente su un filo percorso da corrente e immerso in un campo magnetico.

Il campo magnetico47. Utilizzando il concetto di forza di Lorentz descrivi come un campo magnetico influenza il moto di una carica

elettrica.

48. Commenta l’espressione analitica che consente di determinare il raggio della traiettoria circolare descritta da una carica puntiforme che entra in un campo magnetico uniforme in direzione perpendicolare al campo stesso.

49. Dimostra le espressioni analitiche che permettono di calcolare il raggio dell’orbita e il periodo della traiettoria circolare descritta da una carica puntiforme che entra in un campo magnetico uniforme in direzione perpendicolare al campo stesso.

50. Che cosa afferma il Teorema di Gauss per il magnetismo?

51. In che modo vengono definiti il flusso e la circuitazione di campo magnetico? In che cosa si differenziano rispetto alle analoghe grandezze relative al campo elettrostatico?

52. Che cosa si intende con i termini permeabilità magnetica assoluta e permeabilità magnetica relativa?

Induzione elettromagnetica

53. Che cos’è una corrente indotta?

54. Che cosa afferma la legge di Faraday-Neumann?

55. Che cosa afferma la legge di Lenz? In quale modo si ricollega alla legge di Faraday-Neumann?