Fisica Generale - Lista domanda e Risposte

Lista provvisoria delle domande d'esame

Fisica generale 2 A/A 2017-2018

Proff. P. Monaco e F. Longo

Elettrostatica

• Cos'è la quantizzazione della carica elettrica?
• Cosa stabilisce il principio di conservazione della carica e come si esprime in forma di equazione?
• Cosa stabilisce il principio di sovrapposizione per la legge di Coulomb?
• L'unità di misura fondamentale per l'elettromagnetismo nel Sistema Internazionale ed esempi di altre unità derivate.
• Definizione di campo elettrostatico con carica di prova.
• Come si calcola il campo elettrico se è nota la distribuzione (discreta) delle cariche?
• Come si calcola il campo elettrico se è nota la distribuzione (continua) delle cariche?
• Definizione di densità di carica di volume, di superficie e lineare.
• Definizione di dipolo elettrico e di momento di dipolo.
• Che relazione c'è fra modulo del campo elettrico e le linee di forza?
• Come è definito il flusso di un campo attraverso una superficie piana infinitesima?
• Il flusso del campo elettrico è una grandezza fisica scalare o vettoriale?
• La legge di Gauss può essere dedotta usando due leggi fondamentali dell'elettrostatica, quali?
• Enunciare e discutere la legge di Gauss per il campo elettrico in forma integrale.
• Enunciare e discutere la legge di Gauss per il campo elettrico in forma differenziale.
• Quanto vale, in ogni punto dello spazio, il campo elettrico generato da un piano uniformemente carico?
• Quanto vale, in ogni punto dello spazio, il campo elettrico generato da un filo rettilineo (di lunghezza infinita) uniformemente carico?
• Quanto vale, in ogni punto dello spazio, il campo elettrico generato da una sfera uniformemente carica?
• Quanto vale il campo elettrico di un dipolo a grandi distanze dallo stesso?
• Come si comportano le cariche in un conduttore solido metallico immerso in un campo elettrico?

Lista provvisoria delle domande d'esame

Fisica generale 2 A/A 2017-2018

Proff. P. Monaco e F. Longo

Elettrostatica

• Cos'è la quantizzazione della carica elettrica?
• Cosa stabilisce il principio di conservazione della carica e come si esprime in forma di equazione?
• Cosa stabilisce il principio di sovrapposizione per la legge di Coulomb?
• L'unità di misura fondamentale per l'elettromagnetismo nel Sistema Internazionale ed esempi di altre unità derivate.
• Definizione di campo elettrostatico con carica di prova.
• Come si calcola il campo elettrico se è nota la distribuzione (discreta) delle cariche?
• Come si calcola il campo elettrico se è nota la distribuzione (continua) delle cariche?
• Definizione di densità di carica di volume, di superficie e lineare.
• Definizione di dipolo elettrico e di momento di dipolo.
• Che relazione c'è fra modulo del campo elettrico e le linee di forza?
• Come è definito il flusso di un campo attraverso una superficie piana infinitesima?
• Il flusso del campo elettrico è una grandezza fisica scalare o vettoriale?
• La legge di Gauss può essere dedotta usando due leggi fondamentali dell'elettrostatica, quali?
• Enunciare e discutere la legge di Gauss per il campo elettrico in forma integrale.
• Enunciare e discutere la legge di Gauss per il campo elettrico in forma differenziale.
• Quanto vale, in ogni punto dello spazio, il campo elettrico generato da un piano uniformemente carico?
• Quanto vale, in ogni punto dello spazio, il campo elettrico generato da un filo rettilineo (di lunghezza infinita) uniformemente carico?
• Quanto vale, in ogni punto dello spazio, il campo elettrico generato da una sfera uniformemente carica?
• Quanto vale il campo elettrico di un dipolo a grandi distanze dallo stesso?
• Come si comportano le cariche in un conduttore solido metallico immerso in un campo elettrico?

Conduttori, potenziale e condensatori

• Quanto vale il campo elettrico all'interno di un conduttore? Giustificare entro che limiti vale quanto detto. Statiche, E = 0, Q sulla superficie.
• Quanto vale il campo elettrico immediatamente all'esterno di un conduttore? E = σ/ε₀.
• Energia potenziale elettrostatica per una carica di prova immersa nel campo di un numero qualsiasi di cariche puntiformi fisse. U = W = ∫_l1^l₂ F · dl = ∫_l1^l₂ qE² · dl = q/_4πε0 ∫¹/_r2 ^r₁ dr.
• Dare la definizione di potenziale elettrostatico. V = U/q.
• Qual è l'unità di misura del potenziale elettrostatico e come si definisce?
• Potenziale prodotto da un numero qualsiasi di cariche puntiformi fisse. V = ₁/^4πε₀ Σ _qi/_ri.
• Potenziale prodotto da distribuzioni continue di carica. A/2>_r/_4πεo ∫¹/_r dr.
• Dare la definizione di differenza di potenziale elettrico. ΔV = _ΔUAB/_q.
• Come si calcola la differenza di potenziale se è noto il campo elettrico?
• Come si ricava il campo elettrico se è nota la funzione potenziale elettrico? [V(X,0,y,z) - V(X₁,y,z)]/Δx.
• Che cos'è una superficie equipotenziale?
• Che relazione c'è fra le superfici equipotenziali e le linee di forza del campo elettrico?
• Cosa si può dire del potenziale in un conduttore?
• Cos'è uno schermo elettrostatico?
• Cos'è la rigidità dielettrica? Dare l'ordine di grandezza per buoni isolanti.
• Quanto vale la circuitazione del campo elettrico statico su una qualunque linea chiusa?
• Quanto vale il rotore del campo elettrostatico? lim ∫^E_·dl = 0; E = - ∂V/∂x.
• Che cosa è un condensatore?
• Dare la definizione di capacità di un condensatore.
• Come si chiama e come è definita l'unità di misura della capacità di un condensatore?
• Quanto vale la capacità di un condensatore piano nel vuoto, se è nota la sua superficie e la distanza fra le piastre?
• Quanto vale la capacità di un condensatore piano riempito di un materiale, se è nota la costante dielettrica relativa del mezzo, la superficie e la distanza fra le piastre?
• Che relazione esiste fra la densità di energia elettrostatica ed il campo elettrostatico in una regione dello spazio vuoto?
• Che relazione esiste fra la densità di energia elettrostatica ed il campo elettrostatico in una regione dello spazio in cui è presente un materiale isolante?
• Un condensatore piano viene dapprima caricato e poi isolato. Come cambiano la sua differenza di potenziale, capacità e campo elettrico quando viene successivamente inserito materiale dielettrico (isolante) al suo interno?

Corrente elettrica e circuiti

• 46. Spiegare, qualitativamente, il meccanismo microscopico di polarizzazione elettronica della materia posta in un campo elettrico.
• 47. Dare e commentare la definizione di corrente elettrica.
• 48. Dare e commentare la definizione di densità di corrente.
• 49. Come si ricava la corrente attraverso una superficie se è nota la densità di corrente?
• 50. Che moto hanno i portatori di carica in un materiale resistivo?
• 51. Enunciare e discutere la legge di Ohm.
• 52. Che relazione c'è fra densità di corrente e campo elettrico in un materiale resistivo (legge di Ohm microscopica)?
• 53. Dare la definizione di conducibilità e resistività elettrica.
• 54. Come si chiama, e come è definita, l'unità di misura della resistenza elettrica?
• 55. Come si inserisce e che perturbazione introduce in un circuito di resistenza totale R uno strumento di misura della corrente?
• 56. Come si inserisce e che perturbazione introduce in un circuito di resistenza totale R uno strumento di misura della differenza di potenziale?
• 57. Quanto vale la potenza dissipata in un resistore in funzione della resistenza e della corrente?
• 58. Quanto vale la potenza dissipata in un resistore in funzione di resistenza, corrente e differenza di potenziale?
• 59. Quanto vale la potenza erogata da un generatore di tensione in funzione della fem, della corrente e della resistenza interna?
• 60. Come varia nel tempo la carica presente su un condensatore C che viene caricato da una batteria con f.e.m. E attraverso una resistenza R?
• 61. Dimostrare le leggi che regolano la scarica di un condensatore attraverso una resistenza.

Magnetismo e induzione elettromagnetica

• 62. Come si definisce il campo magnetico B mediante la forza di Lorentz?
• 63. Quanto vale la forza magnetica su un elemento di volume percorso da una densità di corrente costante?
• 64. Quanto vale la forza magnetica su un tratto di filo percorso da corrente?
• 65. Dare la definizione di momento magnetico di una spira piana percorsa da corrente.
• 66. Quanto vale il momento delle forze su una spira percorsa da corrente e posta in un campo magnetico uniforme?
• 67. Quanto vale l'energia potenziale di un dipolo magnetico immerso in un campo magnetico? Come tende ad allinearsi il dipolo rispetto al campo B?
• 68. Enunciare e commentare la legge di Biot-Savart per un elemento di filo rettilineo.
• 69. Enunciare e commentare la legge di Biot-Savart per un filo infinito.
• 70. Disegnare, in modo qualitativo, le linee del campo di induzione magnetica generato da una spira circolare percorsa da una corrente.
• 71. Enunciare la legge di Ampere per campi magnetici statici nella sua forma integrale.
• 72. Enunciare la legge di Ampere per campi magnetici statici nella sua forma locale.
• 73. Quanto vale, in ogni punto dello spazio, il campo di induzione magnetica di un cilindro percorso da una corrente uniforme?
• 74. Quanto vale, in ogni punto dello spazio, il campo di induzione magnetica di un solenoide rettilineo indefinito percorso da una corrente costante?
• 75. Quanto vale la forza magnetica fra due fili rettilinei percorsi da corrente?
• 76. Come è definito l'Ampere, l'unità di misura della corrente elettrica?
• 77. Cos'è un campo solenoidale?
• 78. Enunciare e commentare la legge di Gauss per il campo magnetico.
• 79. Enunciare e commentare la legge di legge di Gauss per il campo magnetico in forma differenziale.
• 80. In quali situazioni la legge di Ampere è inadeguata?
• 81. Definire la corrente di spostamento e la sua densità.
• 82. Enunciare e commentare la legge di Ampere modificata in forma integrale.
• 83. Enunciare e commentare la legge di Ampere modificata in forma differenziale.
• 84. Enunciare e commentare la legge di Faraday dell'induzione elettromagnetica.
• 85. Enunciare e commentare la legge di Lenz.
• 86. Fare un esempio di applicazione della legge di Faraday.
• 87. Enunciare e commentare la legge di Faraday in forma differenziale.
• 88. Dare una definizione del coefficiente di autoinduzione e commentarne l'importanza.
• 89. Come si chiama e come è definita l'unità di misura del coefficiente di autoinduzione?
• 90. Ricavare il coefficiente di autoinduzione nel caso di solenoide indefinito.
• 91. Scrivere l'equazione del circuito LR e ricavarne la costante temporale tau_RL.
• 92. Cosa succede quando si esclude la batteria nel circuito LR a regime?
• 93. Come si determina, che valore ha e dove si localizza l'energia immagazzinata da un'induttanza percorsa da corrente?
• 94. Che relazione esiste fra la densità di energia magnetica ed il campo magnetico in una regione dello spazio vuoto?
• 95. Come si definisce il coefficiente di mutua induzione?
• 96. Spiegare il principio di funzionamento di un trasformatore in corrente alternata.