Induzione

elettro-

magnetica

E’ giunto il momento di scoprire il profondo legame che esiste tra campo elettrico e campo magnetico. Il primo passo da fare è lo studio della cosiddetta induzione elettromagnetica che consiste nell'osservazione di campi elettrici prodotti da campi magnetici.

Prerequisiti

  • Il concetto di campo
  • I campi conservativi
  • Il campo gravitazionale
  • Il campo elettrico e le sue proprietà
  • Relazioni tra campo elettrico e le sue sorgenti
  • Il campo magnetico e le sue proprietà
  • Relazioni tra campo magnetico e le sue sorgenti
  • La forza elettrostatica e la forza di Lorentz
  • Calcolo del flusso di un campo vettoriale
  • Leggi del flusso e della circuitazione per il campo elettrico e magnetico stazionari nel vuoto
  • Energia associata al campo elettrico
  • Accumulo e dissipazione di energia da parte di una corrente elettrica

Conoscenze

  • Il fenomeno della induzione elettromagnetica: la forza elettromotrice indotta e sua origine
  • Legge di Faraday-Neumann-Lenz
  • Le correnti indotte tra circuiti
  • Il fenomeno della autoinduzione e il concetto di induttanza
  • Energia associata a un campo magnetico

Abilità

  • Descrivere e interpretare esperimenti che mostrino il fenomeno dell’induzione elettromagnetica
  • Discutere il significato fisico degli aspetti formali dell’equazione della legge di Faraday-Neumann-Lenz
  • Descrivere, anche formalmente, le relazioni tra forza di Lorentz e forza elettromotrice indotta
  • Utilizzare la legge di Lenz per individuare il verso della corrente indotta e interpretare il risultato alla luce della conservazione dell’energia
  • Calcolare le variazioni di flusso di campo magnetico
  • Calcolare correnti e forze elettromotrici indotte utilizzando la legge di Faraday-Neumann-Lenz anche in forma differenziale
  • Derivare e calcolare l’induttanza di un solenoide
  • Determinare l’energia associata ad un campo magnetico
  • Risolvere esercizi e problemi di applicazione delle formule studiate inclusi quelli che richiedono il calcolo delle forze su conduttori in moto in un campo magnetico

Competenze settoriali

  • Essere in grado di riconoscere il fenomeno dell’induzione elettromagnetica in situazioni sperimentali
  • Essere in grado di esaminare una situazione fisica che veda coinvolto il fenomeno dell’induzione elettromagnetica