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