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Fisica II - Appunti cap.7 Appunti scolastici Premium

Capitolo 7 del riassunto degli appunti del corso di Fisica II per l'esame del professor Vicari. Gli argomenti trattati sono: forza di Lorentz, forze su una carica in moto, generazione di coppie in campo magnetico, proprietà ed unità di misura, linee di forza, intensità tipiche del campo magnetico, rappresentazione del campo, scoperta dell’elettrone, effetto Hall, forze su... Vedi di più

Esame di Fisica II docente Prof. L. Vicari

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111.Linee di forza.

Consideriamo una distribuzione di cariche, se una carica si muove in questa distribuzione di

r

cariche si vede che su di essa agisce una forza che dipende dalla velocità con cui si muove la

v

r

carica ed è ortogonale a stessa. La forza che agisce sulla carica è

v r r

r

= ×

F q v B (1)

r

detta forza di Lorentz; B è il vettore induzione magnetica di cui la (1) costituisce la definizione. Da

F

=

B

(1) si ha e l’unità di misura nel sistema SI è

qv Newton N

= =

Tesla Coulomb metro ondo Am

( / sec ) r r

=

Sulla carica in moto agisce anche la forza dovuta al campo elettrico ( F q E ) , per cui la forza

totale agente sulla carica è: r r r

r

= + ×

F q E q v B r

r

r F

=

=

Scegliendo un sistema di riferimento solidale con il corpo, e quindi E ; l’espressione è

v 0 q

r

E è generata da cariche in moto e quindi non ha

analoga a quella del campo elettrostatico, ma ora

le stesse proprietà del campo elettrostatico, in particolare non è irrotazionale.

Possiamo rappresentare il campo magnetico con linee di forza: la direzione della tangente a una

r

B in quel

linea di forza del campo magnetico in un punto qualsiasi coincide con la direzione di

r

punto, la spaziatura tra le linee è una misura dell’intensità di B . Quindi il campo magnetico è

intenso dove le linee sono molto ravvicinate e viceversa. Pagina 5 di 11

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112.Intensità tipiche del campo magnetico.

Consideriamo una distribuzione di cariche, se una carica si muove in questa distribuzione di

r

cariche si vede che su di essa agisce una forza che dipende dalla velocità con cui si muove la

v

r

carica ed è ortogonale a stessa. La forza che agisce sulla carica è

v r r

r

= ×

F q v B (1)

r

detta forza di Lorentz; B è il vettore induzione magnetica di cui la (1) costituisce la definizione. Da

F

=

B

(1) si ha e l’unità di misura nel sistema SI è

qv Newton N

= =

Tesla Coulomb metro ondo Am

( / sec ) r r

=

Sulla carica in moto agisce anche la forza dovuta al campo elettrico ( F q E ) , per cui la forza

totale agente sulla carica è: r r r

r

= + ×

F q E q v B r

r

r F

=

=

Scegliendo un sistema di riferimento solidale con il corpo, e quindi E ; l’espressione è

v 0 q

r

E è generata da cariche in moto e quindi non ha

analoga a quella del campo elettrostatico, ma ora

le stesse proprietà del campo elettrostatico, in particolare non è irrotazionale.

Possiamo rappresentare il campo magnetico con linee di forza: la direzione della tangente a una

r

B in quel

linea di forza del campo magnetico in un punto qualsiasi coincide con la direzione di

r

punto, la spaziatura tra le linee è una misura dell’intensità di B . Quindi il campo magnetico è

intenso dove le linee sono molto ravvicinate e viceversa. Pagina 6 di 11

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113.Rappresentazione del campo.

Consideriamo una distribuzione di cariche, se una carica si muove in questa distribuzione di

r

cariche si vede che su di essa agisce una forza che dipende dalla velocità con cui si muove la

v

r

carica ed è ortogonale a stessa. La forza che agisce sulla carica è

v r r

r

= ×

F q v B (1)

r

detta forza di Lorentz; B è il vettore induzione magnetica di cui la (1) costituisce la definizione. Da

F

=

B

(1) si ha e l’unità di misura nel sistema SI è

qv Newton N

= =

Tesla Coulomb metro ondo Am

( / sec ) r r

=

Sulla carica in moto agisce anche la forza dovuta al campo elettrico ( F q E ) , per cui la forza

totale agente sulla carica è: r r r

r

= + ×

F q E q v B r

r

r F

=

=

Scegliendo un sistema di riferimento solidale con il corpo, e quindi E ; l’espressione è

v 0 q

r

E è generata da cariche in moto e quindi non ha

analoga a quella del campo elettrostatico, ma ora

le stesse proprietà del campo elettrostatico, in particolare non è irrotazionale.

Possiamo rappresentare il campo magnetico con linee di forza: la direzione della tangente a una

r

B in quel

linea di forza del campo magnetico in un punto qualsiasi coincide con la direzione di

r

punto, la spaziatura tra le linee è una misura dell’intensità di B . Quindi il campo magnetico è

intenso dove le linee sono molto ravvicinate e viceversa. Pagina 7 di 11

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114.Scoperta dell’elettrone.

Sia il campo magnetico B sia il campo elettrico E possono esercitare una forza su una particella

carica. Se i due campi hanno direzioni perpendicolari tra loro, si chiamano campi incrociati.

La figura rappresenta un tubo a raggi catodici; il filamento incandescente posto all’estremità del

tubo a vuoto emette particelle cariche (che sappiamo sono gli elettroni), le quali vengono accelerate

dalla differenza di potenziale applicata V. Quegli elettroni che passano oltre una stretta fenditura

praticata sullo schermo C formano un fascio sottile che viene diretto attraverso un campo incrociato

prima di terminare contro lo schermo fluorescente S, adatto a rivelarne la presenza grazie

all’apparizione di un punto luminoso là dove è colpito dal fascio. Le forze agenti sulle particelle

cariche durante l’attraversamento del campo incrociato possono deviare il fascio in modo che non

cada necessariamente al centro dello schermo S. Nella particolare disposizione dei campi in figura,

gli elettroni vengono deviati nel piano della pagina verso l’alto per azione del campo elettrico E e

verso il basso per azione del campo magnetico B. Le due forze sono dunque contrastanti.

Thomson seguì questo procedimento:

1. Porre E=0 e B = 0 e osservare la posizione non deflessa del fascio.

2. Applicare il campo elettrico E, misurando sullo schermo fluorescente la deflessione del fascio

causata dal campo.

3. Senza eliminare E, applicare un campo magnetico B e regolare il suo valore finché la deflessione

del fascio ritorna a zero. (Essendo in contrapposizione si può fare in modo che se ne annullino gli

effetti.) qEL

θ =

Senza B, risulta tg dove v è la velocità dell’elettrone, m la massa, q la carica e L la

2

mv

lunghezza dei piatti. 2

E m B L

θ = = ⇒ = ⇒ =

Con B tale che tg 0 , si ha qE qvB v θ

B q Etg Pagina 8 di 11

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DESCRIZIONE APPUNTO

Capitolo 7 del riassunto degli appunti del corso di Fisica II per l'esame del professor Vicari. Gli argomenti trattati sono: forza di Lorentz, forze su una carica in moto, generazione di coppie in campo magnetico, proprietà ed unità di misura, linee di forza, intensità tipiche del campo magnetico, rappresentazione del campo, scoperta dell’elettrone, effetto Hall, forze su un conduttore percorso da corrente, calcolo delle forze su un conduttore.


DETTAGLI
Esame: Fisica II
Corso di laurea: Corso di laurea in ingegneria informatica
SSD:

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher N. A. di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Fisica II e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Napoli Federico II - Unina o del prof Vicari Luciano Rosario Maria.

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