Fisica II

Fonte: Yong P. Chen, PhD, Dipartimento di Fisica e Astronomia, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN Un campo elettrico è generato da un oggetto carico (indicato come carica sorgente) nello spazio intorno ad esso e rappresenta la capacità di esercitare forza elettrica su un altro oggetto carico (indicato come carica di prova). Rappresentato da un vettore in un dato punto dello spazio, il campo elettrico è la forza elettrica per unità di carica di prova posta in quel punto...

Fonte: Yong P. Chen, PhD, Dipartimento di Fisica e Astronomia, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN Il potenziale elettrico, noto anche come "tensione", misura l'energia potenziale elettrica per unità di carica. Il campo elettrico è una quantità scalare ed è fondamentale per molti effetti elettrici. Come l'energia potenziale, ciò che è fisicamente significativo è la differenza nel potenziale elettrico. Ad esempio, la variazione spaziale del potenziale elettrico è correlata...

Fonte: Yong P. Chen, PhD, Dipartimento di Fisica e Astronomia, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN I campi magnetici possono essere generati da cariche in movimento, come una corrente elettrica. Il campo magnetico generato da una corrente può essere calcolato dall'equazione di Maxwell. Inoltre, oggetti magnetici come i magneti a barre possono anche generare campi magnetici a causa della dinamica microscopica delle cariche all'interno del materiale. I campi magnetici...

Fonte: Andrew Duffy, PhD, Dipartimento di Fisica, Boston University, Boston, MA Questo esperimento duplica il famoso esperimento di J.J. Thomson alla fine del 19° secolo, in cui misurò il rapporto carica-massa dell'elettrone. In combinazione con l'esperimento di Robert A. Millikan di robert a goccia d'olio pochi anni dopo che ha prodotto un valore per la carica dell'elettrone, gli esperimenti hanno permesso agli scienziati di trovare, per la prima volta, sia la massa che la carica...

Fonte: Andrew Duffy, PhD, Dipartimento di Fisica, Boston University, Boston, MA Questo esperimento indaga la legge di Ohm, che mette in relazione corrente, tensione e resistenza. Uno degli obiettivi dell'esperimento è quello di acquisire familiarità con gli schemi elettrici e la terminologia coinvolta nei circuiti di base, come resistore, resistenza, corrente, tensione e alimentazione. Alla fine dell'esperimento, si acquisisce familiarità con come collegare un circuito e come misurare sia la...

Fonte: Yong P. Chen, PhD, Dipartimento di Fisica e Astronomia, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN Questo esperimento dimostra come la corrente è distribuita in resistori collegati in serie o in parallelo, e quindi descrive come calcolare la resistenza totale "effettiva". Usando la legge di Ohm, è possibile convertire tra la tensione e la corrente attraverso una resistenza, se la resistenza è nota. Per due resistori collegati in serie (il che significa che sono cablati uno...

Fonte: Yong P. Chen, PhD, Dipartimento di Fisica e Astronomia, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN Questo esperimento utilizzerà condensatori commerciali e un condensatore a piastre parallele per dimostrare il concetto di capacità. Un condensatore immagazzina cariche opposte su due conduttori, ad esempio due piastre metalliche opposte, portando a una differenza di potenziale (caduta di tensione) tra i due conduttori. La quantità di carica su ciascun conduttore è...

Fonte: Yong P. Chen, PhD, Dipartimento di Fisica e Astronomia, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN Questo esperimento utilizzerà bobine induttive per dimostrare il concetto di induttore e induttanza. L'induzione magnetica sarà dimostrata utilizzando un magnete a barre inserito o estratto dal nucleo di una bobina per indurre una tensione transitoria di forza elettromotrice (emf) nella bobina, misurata da un voltmetro. Questo esperimento dimostrerà anche l'induttanza...

Fonte: Yong P. Chen, PhD, Dipartimento di Fisica e Astronomia, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN Condensatori (C), induttori (L) e resistori (R) sono ciascuno un importante elemento circuitale con comportamenti distinti. Un resistore dissipa energia e obbedisce alla legge di Ohm, con la sua tensione proporzionale alla sua corrente. Un condensatore immagazzina energia elettrica, con la sua corrente proporzionale alla velocità di variazione della sua tensione, mentre un...

Fonte: Derek Wilson, Asantha Cooray, PhD, Dipartimento di Fisica e Astronomia, Scuola di Scienze Fisiche, Università della California, Irvine, CA I semiconduttori sono materiali la cui capacità di condurre una corrente elettrica dipende fortemente dalla loro temperatura e dal livello di impurità. Il tipo più comune di materiale semiconduttore è il silicio cristallino. La maggior parte dei semiconduttori puri non sono conduttori eccezionali; per migliorare la conduttività, un semiconduttore puro...

Fonte: Yong P. Chen, PhD, Dipartimento di Fisica e Astronomia, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN L'effetto fotoelettrico si riferisce all'emissione di elettroni da un metalloquando la luce brilla su di esso. Affinché gli elettroni siano liberati dal metallo, la frequenza della luce deve essere sufficientemente alta in modo tale che i fotoni nella luce abbiano energia sufficiente. Questa energia è proporzionale alla frequenza della luce. L'effetto fotoelettrico ha fornito...

Fonte: Derek Wilson, Asantha Cooray, PhD, Dipartimento di Fisica e Astronomia, Scuola di Scienze Fisiche, Università della California, Irvine, CA La luce viaggia a velocità diverse a seconda del materiale attraverso il quale si sta propagando. Quando la luce viaggia da un materiale all'altro, rallenterà o accelererà. Per risparmiare energia e quantità di moto, la luce deve cambiare la direzione in cui si propaga. Questa flessione della luce è nota come rifrazione. Una parte della luce viene...

Fonte: Yong P. Chen, PhD, Dipartimento di Fisica e Astronomia, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN Interferenze e diffrazione sono fenomeni caratteristici delle onde, che vanno dalle onde d'acqua alle onde elettromagnetiche come la luce. L'interferenza si riferisce al fenomeno di quando due onde dello stesso tipo si sovrappongono per dare una variazione spaziale alternata di ampiezza d'onda grande e piccola. La diffrazione si riferisce al fenomeno di quando un'onda passa...

Fonte: Arianna Brown, Asantha Cooray, PhD, Dipartimento di Fisica e Astronomia, Scuola di Scienze Fisiche, Università della California, Irvine, CA Le onde stazionarie, o onde stazionarie, sono onde che sembrano non propagarsi e sono prodotte dall'interferenza di due onde che viaggiano in direzioni opposte con la stessa frequenza e ampiezza. Queste onde sembrano vibrare su e giù senza alcun movimento lineare e sono più facilmente identificabili in mezzi finiti vibranti come una corda di chitarra...

Fonte: Arianna Brown, Asantha Cooray, PhD, Dipartimento di Fisica e Astronomia, Scuola di Scienze Fisiche, Università della California, Irvine, CA Le onde sono disturbi che si propagano attraverso un mezzo materiale o uno spazio vuoto. Le onde luminose possono viaggiare attraverso un vuoto e alcune forme di materia, e sono trasversali in natura, il che significa che le oscillazioni sono perpendicolari alla direzione di propagazione. Tuttavia, le onde sonore sono onde di pressione che viaggiano...