Fisica risposte domande di fisica

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Fisica risposte domande di fisica

1- Definisci il potenziale elettrico e discuti la relazione che tale grandezza ha con il campo elettrico (max 10 righe)

Il potenziale elettrico è una grandezza fisica scalare che caraterriza i punti di un campo elettrico. Equivale al rapporto tra l'unità d'energia e l'unità di carica elettrica e si misura in volt

.Indica numericamente il lavoro che le forze del campo compiono per portare una carica elettrica unitaria dal punto P al livello di riferimento, quindi si ottiene moltiplicando il campo per la distanza dal livello di riferimento.

2-Spiega perchè la superficie di un conduttore carico in condizioni di equilibrio è una superficie equipotenziale

Essendo la componente del campo elettrico lungo un segmento appartanenente alla superficie di un conduttore pari a zero, anche il valore di differenza di potenziale per quel segmento sarà nullo. Quindi il potenziale negli estremi del segmento è nullo, da cui la superficie del conduttore è equipotenziale.

3-Enuncia il teorema di Ampere (max 3 righe)

Forse a pagina 147?

4-Spiega il significato del segno “meno” nella legge di Faraday-Neumann-Lenz (max 3 righe)

Il segno meno sta ad indicare che la corrente prodotta si oppone alla variazione del flusso magnetico, compatibilmente con il principio di conservazione dell'energia. Questo fatto è noto anche come legge di Lenz.

5-È corretto affermare che una radiazione ultravioletta, incidendo su metalli diversi dà luogo all'emissione di elettroni con la stessa energia? Spiega perchè (max 3 righe)

No, perchè i metalli hanno tutti diversi potenziali di estrazione, e l'energia cinetica conferita agli elettroni è data dalla differenza tra l'energia prodotta dal fotone UV e l'energia d'estrazione necessaria per far scalzare l'elettrone dal metallo.

6-Dopo aver fato la definizione di resistenza elettrica di un conduttore, spiegare, nel caso di conduttore metallico, come essa dipenda dalle caratteristiche dello stesso (max 6 righe)

La resistenza elettrica è una grandezza che misura la costante di proporzionalità tra la ddp applicata agli estremi di un tratto di conduttore e l'intensità della corrente che in esso fluisce (secondo la formula della prima legge di ohm

7- Fondamentale il contributo storico di James Clerck Maxwell (Edimburgo 1832-Cambridge 1879) alla conoscenza ed allo sviluppo tecnologico della seconda metà dell'Ottocento.
Quante e quali sono le equazioni chiamate di Maxwell? (6 righe)

Definendo S la superficie ideale chiusa e q la carica in essa contenuta

1-Il flusso del vettore campo elettrico che attraversa S, è dato dalla relazione:

2- Il flusso del vettore induzione magnetica che attraversa S è sempre nullo:

3- Una variazione del flusso del vettore induzione magnetica concatena a sé un campo elettromotore definito dalla relazione:

4-una corrente elettrica e/o di spostamento generano intorno a sé un campo di induzione magnetica avente circuitazione pari a

8-In riferimento al campo elettrostatico , descrivi le caratteristiche delle linee di campo e delle superfici equipotenziali

9- Che cosa significa quantizzazione delle orbite nel modello atomico di Bohr?

Bohr ipotizzò che l'energia delle orbite fosse quantizzata (ovvero che non esistessero infinite orbite, ma solo alcune, con determinati raggi) e quindi che l'elettrone non potesse trovarsi ad una qualsiasi distanza dal nucleo, ma solo a certe distanze. L'energia necessaria per compiere un “salto” da un'orbita a energia inferiore ad una superiore può avvenire solo se l'elettrone assorbe una quantità d'energia pari alla differenza di energia tra le due orbite. Al contrario, nel passaggio da un'orbita a maggiore energia ad una a minore, l'elettrone cede energia sotto forma di radiazione, avete frequenza pari al rapporto tra l'energia e la costante di Planck.

10-Descrivi le caratteristiche principali del collegamenti dei resistori in serie e in parallelo.

La resistenza totale di una serie di resistori è pari alla sommatoria delle resistenze di tutti i resistori collegati. Se invece i resistori vengono collegati in parallelo, il reciproco della resistenza totale sarà pari alla somma dei reciproci delle resistenze di tutti i resistori collegati.

Resistori in serie:

11- Che relazione c'è tra il Joule e l'elettronvolt?

Un elettronvolt è l'energia acquistata da un elettrone libero quando passa attraverso una differenza di potenziale elettrico di un volt, nel vuoto. Deriva dalla moltiplicazione di volt (ovvero di Joule su coloumb) per la carica dell'elettrone. L'elettronvolt misura quantità molto piccole d'energie, pari a 1,60217646 × 10-19 J

12 -Confronta i teoremi di Gauss per il campo elettrico e il campo magnetico

Il teorema di Gauss per il campo elettrico afferma che se un flusso del vettore campo elettrico attraversa una superficie

A- che non contiene cariche, allora il flusso sarà nullo

B- che contiene una carica, allora il flusso sarà pari al rapporto tra la carica stessa e il dielettrico nel vuoto

C-Che contiene più cariche, allora il flusso sarà pari alla sommatoria delle cariche su il dielettrico nel vuoto

Per quanto riguarda invece il campo magnetico, come la seconda legge di Maxwell, dice che il flusso magnetico del campo è nullo.

13- Confronta la circuitazione del campo magnetico con quella del campo elettrico

La circuitazione del campo elettrico è la sommatoria dei prodotti scalari eseguita su un cammino chiuso del campo stesso ed è nulla.
La circuitazione del campo magnetico

14- Che cosa si intende per corrente di spostamento?

Si intende il prodotto della costante dielettrica per la variazione del flusso del campo elettrico.

15- Spiega perchè l'interpretazione dell'effetto Compton fu decisiva per l'affermazione della teoria di Einstein dei fotoni.

Compton analizzò il comportamento della radiazione X quando essa investiva gli elettroni più esterni degli atomi di un reticolo cristallino. La radiazioni veniva diffusa dall'elettrone investito cedendo a esso solo una parte della propria energia e subendo al contempo una diminuzione di frequenza. Le leggi classiche non consentivano la giustificazione di questi aspetti, trovata invece nell'ipotesi quantistica che affermava che la radiazione, come l'elettrone, possedesse una quantità definita di energia e che quindi l'urto della radiazione potesse essere analizzato come un normale urto elastico.

16- Qual è la differenza tra l'ipotesi quantistica di Planck e quella di Einstein?

Planck studia delle particelli oscillanti all'interno di una cavità (un corpo nero che prende il nome di oscillatore). L'energia dell'oscillatore non può assumere valori continui, ma unicamente valori che differiscono tra loro secondo multipli. E = n h f, dove h è una costante (costante di Planck) e f la frequenza.

Einstein invece studia la luce, l'effetto fotoelettrico, e afferma che la luce ha un'energia trasportata in quanti, che verranno poi chiamati fotoni.

Il lavoro di Einstein permise la conferma dell'ipotesi di Planck e rimise in moto le scoperte della meccanica quantistica.

17-Effetto fotoelettrico: per Einstein perchè l'emissione avviene solo con valori opportuni della frequenza della radiazione?

Affinchè avvenga l'effetto termoelettrico, il fenomeno per cui un fotone che raggiunge un metallo fa “scalzare” un elettrone impartendogli un'energia cinetica, dev'essere presente una quantità d'energia sufficiente (e dipendente da ogni metallo) perchè l'elettroni si stacchi dal reticolo cristallino. L'energia è direttamente proporzionale alla frequenza della luce che investe il metallo, perciò alcune frequenze (e quindi alcuni colori) non hanno una frequenza sufficiente (quindi inferiore alla frequenza di soglia) per far scalzare l'elettrone.

18- Effetto fotoelettrico: come spiega Einstein che l'energia cinetica degli elettroni estratti non dipende dall'intensità della radiazione incidente?

Einstein si rese conto che anche per livelli molto bassi di intensità della radiazione, l'energia cinetica impartita all'elettrone era relativamente alta. Capì quindi che l'intensità della radiazione non impartisce la minima energia all'elettrone, ma questa dipende unicamente dall'energia necessaria all'elettrone per lasciare la superficie del conduttore e dalla frequenza della radiazione incidente.

Fonte: http://stefo.4orsi.it/chimica/fisica/risposte_fisica.odt

Sito web : http://stefo.4orsi.it/

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