Ministero dell’Istruzione dell’’UniversitĂ e della Ricerca ESAME DI STATO DI ISTRUZIONE SECONDARIA SUPERIORE SECONDA PROVA SCRITTA - ESEMPIO Indirizzi: LI02 – SCIENTIFICO LI03 - SCIENTIFICO - OPZIONE SCIENZE APPLICATE LI15 – SCIENTIFICO – SEZIONE AD INDIRIZZO SPORTIVO Tema di: FISICA Il candidato risolva uno dei due problemi e risponda a 4 quesiti del questionario. PROBLEMA 1 Nel laboratorio di fisica l’insegnante ha illustrato l’andamento del campo magnetico generato da una bobina percorsa da corrente utilizzando della limatura di ferro per visualizzarne le linee di forza e uno strumento che ha chiamato “magnetometro ad effetto Hallâ€? per misurarne la intensitĂ in vari punti. L’effetto Hall, che fu scoperto nel 1879 dal fisico statunitense Edwin Herbert Hall, consente di misurare l’intensitĂ di un campo magnetico a partire dalla misura di una differenza di potenziale ∆V H detta appunto “di Hallâ€?. In rete, oltre a queste informazioni, hai trovato la seguente descrizione schematica di funzionamento dello strumento: “Una lastrina di rame, di sezione rettangolare đ?‘† = đ?‘™ ∙ â„Ž, è percorsa da una corrente elettrica costante I. Se si immerge questa lastrina in un campo magnetico uniforme B diretto come in figura, la faccia anteriore della lastrina si carica positivamente e quella posteriore (non visibile) si carica negativamente. Tra le due facce quindi si genera una differenza di potenziale ∆đ?‘‰đ??ť (la differenza di potenziale di Hall) e tra di esse è presente un campo elettrico đ??¸đ??ť (detto campo di Hall) diretto come indicato in figura.â€?
1.
Spiega l’origine del campo elettrico đ??¸đ??ť e della differenza di potenziale ∆đ?‘‰đ??ť .
2.
L’effetto Hall può essere usato per individuare il segno della carica in moto nei conduttori metallici. Illustra qualitativamente come cambia il fenomeno a seconda del segno delle cariche in moto.
3.
Dimostra l’esistenza di una relazione lineare ∆đ?‘‰đ??ť = đ?‘˜đ??ľ tra la differenza di potenziale che si instaura tra le facce della lastrina e l’intensitĂ del campo magnetico B, quando si è raggiunta la condizione di equilibrio tra le forze che agiscono sulle cariche in moto. Pag. 1/5