Fisica II - Appunti cap.7

Esame Fisica II

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. Vicari Luciano Rosario Maria

Università Università degli studi di Napoli Federico II

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.

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Forza magnetica su una carica in movimento

F=B(1) si ha e l’unità di misura nel sistema SI èqv 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 forzatotale agente sulla carica è: r r rr= + ×F q E q v B rrr F==Scegliendo un sistema di riferimento solidale con il corpo, e quindi E ; l’espressione èv 0 qrE è generata da cariche in moto e quindi non haanaloga a quella del campo elettrostatico, ma orale stesse proprietà del campo elettrostatico, in particolare non è irrotazionale. rConsideriamo una particella di massa m e carica q che si muove con velocità v in un campo0r r πB , con v che giace su un piano perpendicolare amagnetico uniforme con induzione magnetica 0rB . La particella è sottoposta a una forza di modulo costante normale alla velocità, quindi compieun moto circolare uniforme con accelerazione centripetaF qv B= = 0ac m m2v=

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Poiché a , sostituendo nella precedente, si ha:c R mv= 0R qBcioè il raggio di curvatura è proporzionale alla quantità di moto mv della particella.

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108.Forze su una carica in moto.Consideriamo una distribuzione di cariche, se una carica si muove in questa distribuzione dircariche si vede che su di essa agisce una forza che dipende dalla velocità con cui si muove lavrcarica ed è ortogonale a stessa. La forza che agisce sulla carica èv r rr= ×F q v B (1)rdetta forza di Lorentz; B è il vettore induzione magnetica di cui la (1) costituisce la definizione. DaF=B(1) si ha e l’unità di misura nel sistema SI èqv 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 forzatotale agente sulla carica è: r r rr= + ×F q E q v B rrr F==Scegliendo un

distribuzione di cariche, se una carica si muove in questa distribuzione dircariche si vede che su di essa agisce una forza che dipende dalla velocità con cui si muove lavrcarica ed è ortogonale a stessa. La forza che agisce sulla carica èv r rr= ×F q v B (1)rdetta forza di Lorentz; B è il vettore induzione magnetica di cui la (1) costituisce la definizione. DaF=B(1) si ha e l’unità di misura nel sistema SI èqv 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 forzatotale agente sulla carica è: r r rr= + ×F q E q v B rrr F==Scegliendo un sistema di riferimento solidale con il corpo, e quindi E ; l’espressione èv 0 qrE è generata da cariche in moto e quindi non haanaloga a quella del campo elettrostatico, ma orale stesse proprietà del campo elettrostatico, in particolare non è irrotazionale.

Consideriamo una particella di massa m e carica q che si muove con velocità v in un campo magnetico uniforme con induzione magnetica B. La particella è sottoposta a una forza di modulo costante normale alla velocità, quindi compie un moto circolare uniforme con accelerazione centripeta a = qvB/m. Poiché a = v^2/R, sostituendo nella precedente, si ha: R = mv/qB, cioè il raggio di curvatura è proporzionale alla quantità di moto mv della particella. Proprietà ed unità di misura. Consideriamo una distribuzione di cariche, se una carica si muove in questa distribuzione di cariche si vede che su di essa agisce una forza che dipende dalla velocità con cui si muove la carica ed è ortogonale ad essa. La forza che agisce sulla carica è F = qvB.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. Sulla carica in moto agisce anche la forza dovuta al campo elettrico (F = qE), per cui la forza totale agente sulla carica è: F = qvB + qE. Scegliendo un sistema di riferimento solidale con il corpo, e quindi E; l'espressione è v 0 qrE è generata da cariche in moto e quindi non ha analoga a quella del campo elettrostatico, ma ha le stesse proprietà del campo elettrostatico, in particolare non è irrotazionale. Consideriamo una particella di massa m e carica q che si muove con velocità v in un campo B, con v che giace su un piano perpendicolare al campo magnetico uniforme con induzione magnetica B. La particella è sottoposta a una forza di modulo costante normale alla velocità, quindi

compie un moto circolare uniforme con accelerazione centripeta F = qvB = 0ac m m²v = 0

Poiché a, sostituendo nella precedente, si ha: c R mv = 0R qB

cioè il raggio di curvatura è proporzionale alla quantità di moto mv della particella.

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111.Linee di forza.

Consideriamo una distribuzione di cariche, se una carica si muove in questa distribuzione di cariche si vede che su di essa agisce una forza che dipende dalla velocità con cui si muove la carica ed è ortogonale a stessa. La forza che agisce sulla carica è F = qvB (1), detta forza di Lorentz; B è il vettore induzione magnetica di cui la (1) costituisce la definizione. Da F = qvB (1) si ha e l’unità di misura nel sistema SI è N = Tesla (Coulomb/metro/secondo).

Sulla carica in moto agisce anche la forza dovuta al campo elettrico (F = qE), per cui la forza totale agente

sulla carica è: r r rr= + ×F q E q v B rrr F==Scegliendo un sistema di riferimento solidale con il corpo, e quindi E ; l'espressione èv 0 qrE è generata da cariche in moto e quindi non haanaloga a quella del campo elettrostatico, ma orale stesse proprietà del campo elettrostatico, in particolare non è irrotazionale.Possiamo rappresentare il campo magnetico con linee di forza: la direzione della tangente a unarB in quellinea di forza del campo magnetico in un punto qualsiasi coincide con la direzione dirpunto, la spaziatura tra le linee è una misura dell'intensità di B . Quindi il campo magnetico èintenso dove le linee sono molto ravvicinate e viceversa. Pagina 5 di 11Appunti prelevati da http://www.quellidiinformatica.org112.Intensità tipiche del campo magnetico.Consideriamo una distribuzione di cariche, se una carica si muove in questa distribuzione dircariche si vede che su di essa agisce una forza chedipende dalla velocità con cui si muove la carica ed è ortogonale ad essa. La forza che agisce sulla carica è F = qvB (1), detta forza di Lorentz; B è il vettore induzione magnetica di cui la (1) costituisce la definizione. Da F = qvB (1) si ha e l'unità di misura nel sistema SI è N = Tesla Coulomb metro secondo (N = T C m/s). Sulla carica in moto agisce anche la forza dovuta al campo elettrico (F = qE), per cui la forza totale agente sulla carica è F = F + F = qE + qvB. Scegliendo un sistema di riferimento solidale con il corpo, e quindi E = 0, l'espressione diventa F = qvB. Il campo magnetico è generato da cariche in moto e quindi non ha un'analoga a quella del campo elettrostatico, ma possiede 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 linea di forza del campo B.magnetico in un punto qualsiasi coincide con la direzione , 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 Appunti prelevati da http://www.quellidiinformatica.org 113. Rappresentazione del campo. Consideriamo una distribuzione di cariche, se una carica si muove in questa distribuzione di cariche si vede che su di essa agisce una forza che dipende dalla velocità con cui si muove la carica ed è ortogonale a stessa. La forza che agisce sulla carica è F = qv x B (1), detta forza di Lorentz; B è il vettore induzione magnetica di cui la (1) costituisce.

Dettagli

Publisher

N. A.

A.A. 2012-2013

11 pagine

SSD Scienze fisiche FIS/01 Fisica sperimentale

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 Università degli studi di Napoli Federico II o del prof Vicari Luciano Rosario Maria.