1 Fisica Generale II – Facoltà di Ingegneria. a.a. 2013/2014 Prof

1
Fisica Generale II – Facoltà di Ingegneria.
a.a. 2013/2014
Prof. Luigi Renna
Programma dettagliato
Libro di testo:
P. Mazzoldi – M. Nigro – C. Voci: Elementi di FISICA – Elettromagnetismo ⋅ Onde II edizione (EdiSES,
2012)
Notazione: x.y sta per capitolo x paragrafo y. Es w.z è l’esempio z del cap w
1.1
Cariche elettriche. Isolanti e conduttori.
– L’elettroscopio a foglie
1.2
Struttura elettrica della materia – Induzione elettrostatica
1.3
La legge di Coulomb
Forma vettoriale della legge di Coulomb
Es 1.3 Misura della carica elettrica
Es 1.4 Misura della carica elettrica. Elettroscopio
1.4
Campo elettrostatico
Es 1.5 Forza elettrostatica in un sistema di 3 cariche
1.5
Campo elettrostatico prodotto da una distribuzione continua di cariche
1.6
Linee di forza del campo elettrostatico
Es 1.6 Campo elettrostatico di un anello carico
Es 1.7 Campo elettrostatico di un disco carico
1.7
Moto di una carica in un campo elettrostatico
Es 1.8 Moto di una carica in un campo elettrostatico uniforme
2.1
Lavoro della forza elettrica. Tensione, potenziale
2.2
Calcolo del potenziale elettrostatico
Es 2.1 Il potenziale elettrostatico di 3 cariche
2.3
Energia potenziale elettrostatica
Es 2.2 Energia elettrostatica di 3 cariche
– Moto di una carica. Conservazione dell’energia
Es 2.4 Separatore elettrostatico (oscilloscopio: solo lettura)
Es 2.5 Modello classico dell’atomo di idrogeno
2.4
Il campo come gradiente del potenziale
Es 2.6 Potenziale elettrostatico di un anello carico
Es 2.7 Potenziale elettrostatico di un disco carico
Es 2.8 Potenziale elettrostatico tra due piani indefiniti carichi
Nota: il gradiente
2.5
Superfici equipotenziali
assegnato
2
2.6
Rotore del campo elettrostatico
Es 2.9 Componenti cartesiane di rot E
2.7
Il dipolo elettrico
2.8
La forza su un dipolo (solo campo uniforme)
3.1
Flusso del campo elettrostatico. Legge di Gauss.
3.2
Dimostrazione della legge di Gauss (diversa da quella del libro: vedere nota aggiuntiva)
3.3
Alcune applicazioni e conseguenze della legge di Gauss
Es 3.1 Campo di una distribuzione sferica superficiale di carica
Es 3.2 Campo elettrostatico prodotto da una sfera uniformemente carica
Es 3.3 Campo elettrostatico di un cilindro uniformemente carico
Es 3.3 Campo elettrostatico di un piano infinito uniformemente carico
3.4
La divergenza del campo elettrostatico
4.1
Conduttori in equilibrio
Es 4.1 Sfere conduttrici a contatto
4.2
Conduttore cavo. Schermo elettrostatico
4.3
Condensatori
Es 4.2 Capacità di un condensatore sferico
Es 4.3 Capacità di un condensatore cilindrico
Es 4.4 Capacità di un condensatore piano
4.4
Collegamento di condensatori
– Condensatori in parallelo
– Collegamento in serie
Es 4.6 Partitore capacitivo
Es 4.7 Due condensatori in parallelo
4.5
Energia del campo elettrostatico
Es 4.8 Energia elettrostatica di un condensatore sferico
Es 4.9 Energia elettrostatica di due condensatori in parallelo
4.6
Dielettrici. La costante dielettrica.
Es 4.6 Lastra di dielettrico all’interno di un condensatore piano
4.7
Polarizzazione dei dielettrici (solo momento di dipolo elettrico – solo qualitativo)
5.1
Conduzione elettrica
5.2
Corrente elettrica stazionaria
Es 5.1 Densità di corrente e velocità di deriva
5.2
Corrente elettrica stazionaria
Equazione di continuità (anche dal paragrafo 8.9)
5.3
Legge di Ohm della conduzione elettrica
– Effetti termici
– Potenza. Effetto Joule.
5.5
Resistori in serie e in parallelo
Es 5.4 Calcolo della resistenza equivalente
3
5.6
Forza elettromotrice. Campo elettromotore.
Es 5.5 Partitore resistivo
Es 5.6 Trasferimento di potenza a un resistore.
5.7
Carica e scarica di un condensatore attraverso un resistore
Es 5.8 La conduzione elettrica nell’aria
5.8
Corrente di spostamento
5.8
Corrente di spostamento
5.9
Leggi di Kirchhoff per le reti elettriche
Es 5.9 Bilancio energetico in un circuito a una maglia
Es 5.10 Bilancio di potenza in un circuito a due maglie
Es 5.11 Bilancio energetico in un circuito a tre maglie
5.10
Alcuni circuiti particolari in corrente continua (misura dell’intensità di corrente – misure di
differenze di potenziale)
Es 5.12 Scale di un amperometro e di un voltmetro
– Reostato e potenziometro
6.1
Interazione magnetica. Campo magnetico.
6.2
Elettricità e magnetismo.
6.3
Forza magnetica su una carica in moto. Forza di Lorentz.
6.4
Forza magnetica su un conduttore percorso da corrente. Seconda legge elementare di Laplace.
Es 6.1 Dinamometro a bilancia per misura del campo magnetico.
Es 6.2 Spira piana (semicircolare) in un campo magnetico.
6.5
Momenti meccanici su circuiti piani (fino formula 6.9)
Es 6.3 Il galvanometro
6.6
Effetto hall
6.7
Moto di una particella carica in un campo magnetico uniforme (v ortogonale a B).
Es 6.4 Traiettorie di elettroni in campo magnetico
7.1
Campo magnetico prodotto da una corrente. Prima legge elementare di Laplace. Legge di AmpèreLaplace. Campo magnetico di una carica in moto.
7.2
Calcolo di campi magnetici prodotti da circuiti particolari.
Filo rettilineo; legge di Biot-Savart.
Spira circolare.
7.3
Azioni elettrodinamiche tra fili percorsi da corrente.
7.4
Legge di Ampère. Forma locale della legge di Ampère.
Es 7.2 Campo magnetico di un filo rettilineo indefinito.
Es 7.3 Campo magnetico di un solenoide rettilineo indefinito.
Es 7.4 Campo magnetico di un solenoide toroidale.
7.5
Proprietà magnetiche della materia. Permeabilità e suscettività magnetica.
Sostanze diamagnetiche, paramagnetiche ferromagnetiche e (solo) ciclo d’isteresi.
7.7
La legge di Gauss per il campo magnetico.
Campi solenoidali.
8.1
Legge di Faraday dell’induzione elettromagnetica
4
Legge di Lenz
8.2
Origine del campo elettrico indotto e della forza elettromotrice indotta.
Es 8.1 Forza elettromotrice indotta da variazioni temporali di B
8.3
Applicazioni della legge di Faraday
Attrito elettromagnetico. Generatore di corrente.
Generatore di corrente alternata.
Correnti di Foucault
Misure di campo magnetico (Legge di Felici)
Es 8.3 Misura del campo magnetico terrestre
8.4
Autoinduzione
Es. 8.4 Induttanza di un toroide e di un solenoide
Extracorrenti di apertura e di chiusura di un circuito induttivo (circuito RL con qualche
semplificazione)
8.5
Energia magnetica
Es 8.5 Energia magnetica di un solenoide toroidale
Es 8.6 Il cavo coassiale
8.6
Induzione mutua
Es 8.7 Mutua induzione tra due bobine (Energia magnetica di circuiti accoppiati: solo formula)
Energia magnetica di circuiti accoppiati
8.7
Legge di Ampère-Maxwell
Es 8.8 Campo magnetico prodotto da una corrente di spostamento
8.8
Le equazioni di Maxwell
8.9
Le equazioni di Maxwell in forma differenziale
9.1
Oscillazioni elettriche
Circuito RLC in serie
9.2
Circuiti in corrente alternata
Resistore R
Induttore L
Condensatore C
Collegamento in serie
9.3
Circuito RLC in serie.
Risonanza
Es 9.3 Sintonizzatore radio FM
9.4
Potenza nei circuiti a corrente alternata
9.5
Il trasformatore ideale
10.1
Introduzione alle onde elettromagnetiche. Onde piane
Es. 10.1 Onde elettromagnetiche piane
Onde piane armoniche
10.3
Deduzione delle onde elettromagnetiche piane dalle equazioni di Maxwell
10.3
Deduzione delle onde elettromagnetiche piane dalle equazioni di Maxwell
10.2
Onde elettromagnetiche piane
5
10.4
Enegia di un’onda elettromagnetica piana. Vettore di Poynting
10.5
Quantità di moto di un’onda elettromagnetica piana. Pressione di radiazione
10.6
Polarizzazione dell’onda elettromagnetica piana
10.8
Spettro delle onde elettromagnetiche

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