1 - Digilander

QUESITI PER LA TERZA PROVA DELL’ ESAME DI STATO
(Non trattare i quesiti in rosso)
1.
Prendi in considerazione una carica puntiforme Q positiva, quindi, seguendo un percorso
logico, esponi i concetti di campo elettrico, lavoro compiuto dalle forze del campo, energia
potenziale in un punto, potenziale in un punto e differenza di potenziale fra due punti.
2.
Descrivi il potere delle punte, introducendo i seguenti concetti: equilibrio elettrostatico tra due
conduttori, teorema di Coulomb, densità di carica superficiale.
3.
Forza gravitazionale e forza elettrostatica di Coulomb: analogie e differenze.
4.
Descrivi il campo elettrostatico nell’interno e all’esterno di una sfera carica di raggio R,
all’equilibrio elettrostatico, nei casi in cui sia: a) conduttrice; b) isolante, con distribuzione
omogenea della carica in ogni sua parte.
5.
Prendi in considerazione una carica puntiforme Q positiva e fissa nello spazio, una carica
puntiforme q negativa, posta inizialmente ad una distanza xA da Q, quindi considera la funzione
L(x) che esprime il lavoro compiuto dalle forze coulombiane per portare q da xA ad un generico
punto distante x da Q ed esprimi il nesso che c’è fra la funzione L(x) e la funzione integrale.
6.
Parla della circuitazione di un vettore connettendo i seguenti concetti: definizione generale di
circuitazione - campo vettoriale conservativo – campo elettrico – lavoro nel campo el. – campo
magnetico – campo gravitaz.
7.
In che cosa consiste l’effetto Joule della corrente elettrica?
8.
Descrivi il funzionamento dell’oscillografo a raggi catodici.
(Ricorda di trattare, con particolare rigore, perché si applica una d.d.p. di fondo a “denti di sega”.)
9.
Descrivi la legge di Coulomb nel vuoto e nei dielettrici.
10. Descrivi il teorema di Gauss per l’elettrostatica seguendo il percorso indicato:
a) concetto di campo vettoriale;
b) concetto generale di flusso di un vettore e analogia idrodinamica con riferimento alla portata;
c) teorema di Gauss.
11. Enuncia il teorema di Gauss per l'elettrostatica, quindi descrivi due delle sue semplici, ma
importanti, applicazioni.
12. Descrivi il moto di una carica elettrica che entra in un campo elettrico uniforme (generato da un
condensatore piano) con velocità v0 perpendicolare alle linee del campo.
13. Tratta del lavoro di carica di un condensatore.
14. Descrivi le due leggi di Ohm.
15. Descrivi i due principi di Kirchhoff per lo studio delle reti passive.
16. Determina la resistenza equivalente per sistemi di resistenze in serie e in parallelo.
17. Descrivi il concetto di capacità di un conduttore e di un condensatore, con riferimento
particolare al condensatore piano.
18. Determina la capacità equivalente per sistemi di condensatori in serie e in parallelo.
19. Descrivi il funzionamento del reostato come resistenza variabile e come potenziometro.
20. Ricava e descrivi le leggi di carica e scarica del condensatore in un circuito RC. (trattazione
matematica)
21. Partendo dal concetto di “energia immagazzinata” in un condensatore, ricava e descrivi la formula
generale per la densità di energia del campo elettrico.
22. Descrivi l’effetto termoionico ed accenna ad alcune sue applicazioni.
23. Tratta della disputa Galvani - Volta.
24. Esponi le leggi dell’effetto Volta.
25. Descrivi le leggi di Faraday per la conduzione nei liquidi.
26. Descrivi l’effetto Seebeck e una sua interessante applicazione.
27. Facendo riferimento ad una nota osservazione sperimentale, descrivi completamente il vettore
induzione magnetica B (intensità, direzione, verso, dimensioni fisiche e unità di misura).
28. Prendi in considerazione le forze che si esercitano (1) fra due fili rettilinei percorsi da corrente el.
(legge di Ampère) e (2) su un filo percorso da corrente e immerso in un campo magnetico, quindi
ricava e descrivi il vettore induzione magnetica generato da un filo rettilineo percorso da corrente.
29. Descrivi la legge di Biot - Savart per il filo rettilineo. Quali espressioni assume tale legge per
altre particolari, ma significative forme del conduttore ?
30. Come viene definita nel S.I. l’unità di misura dell’intensità della corrente elettrica ?
31. Tratta della permeabilità magnetica nel vuoto e relativa ed in particolare della variazione
dell’induzione magnetica di una bobina con la permeabilità magnetica del mezzo.
32. Descrivi completamente (direzione, verso, intensità) il vettore momento torcente (momento
meccanico), che si manifesta su di una spira percorsa da corrente in un campo magnetico.
33. Descrivi il principio di funzionamento del motore elettrico a corrente continua.
34. Enuncia il teorema della circuitazione di Ampère, quindi applicalo per dedurre la formula per il
calcolo del campo magnetico di un solenoide.
35. Descrivi il principio di funzionamento dell’amperometro a bobina mobile.
36. Tratta delle proprietà magnetiche della materia (il campo magnetico nella materia).
37. Tratta del moto di una carica elettrica in un campo magnetico uniforme, descrivendo
completamente il vettore “Forza di Lorentz”, quindi cita alcuni importanti fenomeni fisici e/o
applicazioni sperimentali collegati a tale forza (fai cenno alla massa relativistica per il raggio di
curvatura).
38. Descrivi il moto di una carica elettrica che entra in un campo magnetico uniforme con velocità v0
perpendicolare e non perpendicolare. alle linee del campo.
39. Tratta delle fasce di Van Allen.
40. Descrivi il principio di funzionamento dello spettrometro di massa.
41. Descrivi il principio di funzionamento degli acceleratori di particelle (ciclotrone, e sincrotrone).
42. Descrivi l’esperimento di J.J.Thomson, che consentì di misurare il rapporto fra la carica e la
massa dell’elettrone.
43. Descrivi l’esperimento di Millikan, che consentì di misurare la carica dell’elettrone.
44. Tratta dell’effetto Hall.
45. Tratta delle correnti di Foucault.
46. Ricava e descrivi la legge di Faraday-Neumann-Lenz (segui il percorso: flusso tagliato, variazione di flusso
in un aspira rettangolare che esce da un campo magnetico uniforme con velocità v).
47. Descrivi il principio di funzionamento dell’alternatore.
48. Tratta dell’induttanza di un circuito e, in particolare, del coefficiente di autoinduzione di un
solenoide.
49. Descrivi il fenomeno delle extracorrenti di chiusura e di apertura in un circuito RL alimentato con
tensione continua. (trattazione matematica)
50. Tratta della mutua induzione.
51. Partendo dal concetto di “energia immagazzinata” in un solenoide, ricava e descrivi la formula
generale per la densità di energia del campo magnetico.
52. Tratta della trasformazione delle tensioni alternate e del problema del trasporto dell’energia
elettrica.
53. Descrivi il principio di funzionamento dell’interruttore differenziale, detto anche “salvavita”.
54. Tratta della potenza dissipata per effetto Joule in un circuito in corrente alternata (ricorda il valore
efficace della corrente alternata sinusoidale) (trattazione matematica).
55. Descrivi gli effetti di capacità e induttanza in un circuito elettrico in corrente alternata sinusoidale.
56. Tratta della potenza assorbita in un circuito a c.a. e della formula di G. Ferraris. (tratt. Mat.)
57. Elenca e descrivi, usando il formalismo matematico, tre grandezze fisiche che si possono
determinare mediante il calcolo integrale.
58. Esponi e commenta in modo schematico le equazioni di Maxwell per i campi el. e magn.
59. Tratta dell'importante deduzione teorica ottenuta da Maxwell sulla velocità delle onde
elettromagnetiche.
60. Tratta della struttura del nucleo e dell’energia di legame.
61.
62.
63.
64.
Descrivi la natura delle radiazioni dovute alla radioattività naturale.
Tratta della legge del decadimento radioattivo.
Descrivi gli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti.
Descrivi il metodo di datazione radioattiva detto del “Carbonio 14”.