Elettromagnetismo

Elettrostatica

1.             Quali sono le forze fondamentali della natura e quali le particelle che le mediano?

2.             Come mai scendendo dall’auto con la suola di gomma alle scarpe si subiscono scosse elettriche?

3.             Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della costante dielettrica e quali sono le sue dimensioni?

4.             Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della carica elettrica e quali sono le sue dimensioni?

5.             Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale dell’intensità di corrente elettrica e quali sono le sue dimensioni?

6.             Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della densità di corrente elettrica e quali sono le sue dimensioni?

7.             Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale del potenziale elettrico e quali sono le sue dimensioni?

8.             Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale del campo elettrico e quali sono le sue dimensioni?

9.             Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della capacità elettrica e quali sono le sue dimensioni?

10.         Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della resistenza elettrica e quali sono le sue dimensioni?

11.         Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della resistività elettrica e quali sono le sue dimensioni?

12.         Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della densità lineare di carica e quali sono le sue dimensioni?

13.         Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della densità superficiale di carica e quali sono le sue dimensioni?

14.         Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della densità volumetrica di carica e quali sono le sue dimensioni?

15.         Enunciare il principio di sovrapposizione.

16.         Enunciare la legge di Gauss sia in forma integrale, sia in forma locale.

17.         Scrivere la relazione fra forza elettrostatica e campo elettrostatico. Scrivere le espressioni della forza elettrostatica e del campo elettrostatico prodotti da una carica puntiforme.

18.         Scrivere la relazione fra forza elettrostatica e campo elettrostatico. Scrivere le espressioni della forza elettrostatica e del campo elettrostatico prodotti da una superficie infinitamente estesa uniformemente carica

19.         Scrivere la relazione tra potenziale elettrostatico e campo elettrostatico e la relazione tra potenziale elettrostatico ed energia potenziale elettrostatica

20.         In che cosa differisce, a livello microscopico, un conduttore da un dielettrico?

21.         Perché, in condizioni statiche, il campo elettrico all’interno di un conduttore è nullo?

22.         Perché all’interno di un conduttore non vi possono essere cariche in eccesso?

23.         Perché in un conduttore le cariche si dispongono in superficie?

24.         Perché avviene l’induzione elettrostatica?

25.         Perché il campo elettrico è normale alla superficie dei conduttori?

26.         Perché il campo elettrico è nullo nella cavità di interna a un conduttore?

27.         Spiegare il significato della “messa a terra”.

28.         Perché un involucro metallico posto a terra scherma l’esterno dell’involucro dalle azioni elettrostatiche esistenti nel suo interno?

29.         Perché la carica in eccesso sulla superficie di un conduttore tende ad addensarsi nei punti di massima curvatura della superficie e, in particolare, sulle punte?

30.         Come si definisce la capacità di un conduttore?

31.         Come si definisce la capacità di un condensatore?

32.         Quanto vale la capacità di un conduttore sferico di raggio R?

33.         La capacità totale di un sistema formato da 2 condensatori uguali collegati in serie è minore, uguale o maggiore di quella del singolo condensatore?

34.         La capacità totale di un sistema formato da 2 condensatori uguali collegati in parallelo è minore, uguale o maggiore di quella del singolo condensatore?

35.         Come mai le resistenze di due resistori collegati in serie si sommano?

36.         Come mai l’inverso delle resistenze di due resistori collegati in parallelo si sommano?

37.         Come mai le capacità di due condensatori collegati in parallelo si sommano?

38.         Come mai l’inverso delle capacità di due condensatori collegati in serie si sommano?

39.         Come decrescono, con la distanza, il campo elettrico di una carica puntiforme e quello di un dipolo?

40.         Come decrescono, con la distanza, il potenziale elettrico di una carica puntiforme e quello di un dipolo?

41.         Scrivere l’espressione dell’energia potenziale elettrostatica di un dipolo elettrico immerso in un capo elettrico.

42.         Scrivere l’espressione del momento della forza agente su di un dipolo elettrico immerso in un capo elettrico.

43.         Scrivere il potenziale elettrostatico di un dipolo elettrico.

44.         Scrivere l’espressione dell’energia accumulata in un condensatore sulle cui armature si trova la carica +Q e –Q.

45.         Scrivere l’espressione dell’energia accumulata in un condensatore le cui armature si trova a una differenza di potenziale ΔV.

46.         Scrivere l’espressione della densità di energia del campo elettrico.

47.         L’energia è una grandezza localizzata o non è localizzabile?

48.         Il principio di conservazione dell’energia è un principio globale o un principio locale?

49.         Scrivere l'espressione della pressione elettrostatica su un conduttore metallico.

50.         Dove si trova l’energia elettrostatica di 2 cariche puntiformi che si respingono?

51.         Scrivere l’equazione di Poisson.

52.         Come mai si utilizzano elettrodotti ad alta tensione per distribuire l’energia elettrica su grandi distanze?

53.         Come mai a un campo elettrico costante, in un conduttore, corrisponde una velocità media costante delle cariche e non un’accelerazione costante (come farebbe pensare il secondo principio della dinamica)?

54.         La velocità di deriva degli elettroni in un conduttore è molto minore, circa uguale o molto maggiore della loro velocità di agitazione termica?

55.         Qual’è, tipicamente, l’ordine di grandezza della velocità di deriva degli elettroni nei fili elettrici di un edificio?

56.         Quali sono le relazioni tra intensità di corrente e densità di corrente e viceversa?

57.         Enunciare la legge di Ohm in forma locale.

58.         Enunciare la legge di Joule. Come avviene a livello microscopico il riscaldamento del conduttore conseguente al passaggio della corrente?

59.         Che cosa sono i superconduttori?

60.         La forza elettrostatica è conservativa?

61.         Le forze che muovono le cariche in un generatore di corrente sono conservative? Perché?

62.         Descrivere un generatore elettrostatico.

 

Elettrodinamica

 

63.         Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale della permeabilità magnetica e quali sono le sue dimensioni (in termini delle dimensioni fondamentali del Sistema Internazionale)?

64.         Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale del coefficiente di autoinduzione e quali sono le sue dimensioni (in termini delle dimensioni fondamentali del Sistema Internazionale)?

65.         Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale del campo magnetico e quali sono le sue dimensioni (in termini delle dimensioni fondamentali del Sistema Internazionale)?

66.         Qual’è l’unità di misura nel Sistema Internazionale dell’intensità di corrente e quali sono le sue dimensioni (in termini delle dimensioni fondamentali del Sistema Internazionale)? Come è definita l’unità di misura nel Sistema Internazionale dell’intensità di corrente?

67.         Scrivere l’espressione della forza esercitata da una carica elettrica in movimento su di un’altra carica elettrica in movimento.

68.         Mostrare che la forza magnetica tra due cariche puntiformi in moto non è, in generale, una forza centrale.

69.         Mostrare che la forza magnetica non compie lavoro sulla carica su cui agisce.

70.         Mostrare che la forza magnetica vìola il principio di azione e reazione.

71.         Mostrare che, quando due cariche elettriche interagiscono mediante la forza magnetica, la quantità di moto totale delle due cariche non si conserva.

72.         Come mai la somma della quantità di moto di due cariche in movimento (che interagiscono con le forze elettrica e magnetica) non si conserva?

73.         Tra due cariche in moto, entrambe con velocità molto inferiore alla velocità della luce nel vuoto, è superiore la forza elettrica o la forza magnetica? Perché?

74.         Mostrare che quando due cariche puntiformi, entrambe con velocità molto minore della velocità della luce nel vuoto, interagiscono tra loro la forza magnetica è molto minore della forza elettrica.

75.         Scrivere, in forma matematica locale, il principio di conservazione locale della carica elettrica.

76.         Scrivere, in forma matematica integrele, specificando accuratamente gli estremi di integrazione, il principio di conservazione locale della carica elettrica.

77.         Scrivere l’espressione della forza agente su di una carica in moto in un campo magnetico.

78.         Scrivere l’espressione della forza esercitata da un campo magnetico sull’elemento infinitesimo di un circuito filiforme percorso da corrente (II formula di Laplace).

79.         Scrivere l’espressione del campo magnetico generato da un elemento infinitesimo di circuito filiforme percorso da corrente (I formula di Laplace).

80.         Il campo magnetico è conservativo? Motivare la risposta.

81.         Il campo elettrico indotto è conservativo? Motivare la risposta.

82.         Scrivere l’espressione del campo magnetico generato da un filo indefinito percorso da corrente (legge di Biot e Savart).

83.         Scrivere l’espressione del campo magnetico generato da una spira percorsa da corrente sul proprio asse.

84.         Scrivere l’espressione del campo magnetico generato da un solenoide indefinito all’interno e all’esterno del solenoide stesso.

85.         Scrivere l’espressione della forza agente tra due fili indefiniti, elettricamente neutri, percorsi da corrente. Se il verso della corrente è uguale nei due fili, la forza è attrattiva o repulsiva?

86.         Scrivere, in forma locale, la legge di Gauss per il campo magnetico.

87.         Scrivere l’espressione della divergenza del campo magnetico.

88.         Scrivere, in forma integrale, specificando accuratamente i limiti di integrazione, la legge di Gauss per il campo magnetico.

89.         Scrivere l’espressione del flusso del campo magnetico attraverso una superficie chiusa.

90.         Scrivere, in forma locale, la legge di Ampère-Maxwell.

91.         Scrivere l’espressione del rotore del campo magnetico.

92.         Scrivere, in forma integrale, specificando accuratamente i limiti di integrazione, la legge di Ampère-Maxwell.

93.         Scrivere l’espressione della circuitazione del campo magnetico lungo una curva chiusa, specificando accuratamente i limiti di integrazione.

94.         Scrivere, in forma locale, la legge di Faraday-Lenz.

95.         Scrivere l’espressione del rotore del campo elettrico.

96.         Scrivere, in forma integrale, specificando accuratamente i limiti di integrazione, la legge di Faraday-Lenz.

97.         Scrivere l’espressione della circuitazione del campo elettrico lungo una curva chiusa, specificando accuratamente i limiti di integrazione.

98.         Mostrare che nelle equazioni di Maxwell è contenuto il principio di conservazione locale della carica elettrica.

99.         Definire la corrente concatenata con una linea chiusa.

100.     Definire la corrente di spostamento.

101.     La forza esercitata da un filo neutro percorso da corrente su di una carica in moto con velocità parallela al filo come viene motivata da osservatore solidale a una carica in moto?

102.     Specificare se sono o meno nulli il rotore e la divergenza del campo elettrico generato da un filo neutro percorso da corrente, osservati da un osservatore solidale a una carica in moto con velocità parallela al filo.

103.     Specificare se sono o meno nulli il rotore e la divergenza del campo elettrico generato da un filo neutro percorso da corrente, osservati da un osservatore solidale a una carica in moto che si allontana radialmente dal filo.

104.     In che cosa differiscono il rotore e la divergenza di un campo elettrostatico dal rotore e dalla divergenza di un campo elettrico indotto?

105.     Definire il coefficiente di autoinduzione.

106.     Scrivere l’espressione dell’energia accumulata in un solenoide percorso da corrente.

107.     Scrivere l’espressione della densità di energia associata a un campo magnetico.

108.     Definire il coefficiente di mutua induzione.

109.     Per quale valore della resistenza di carico il trasferimento ad essa di potenza da parte di un generatore reale è massimo?

110.     Enunciare le due leggi di Kirchhoff.

111.     Come mai staccando la spina di un utilizzatore con carico induttivo si possono osservare scintille?