Fisica Generale II

a.a. 1996/97

(Prof. E. Fazio)

Elettrostatica nel vuoto. Carica elettrica, Azioni elettriche, Definizione di campo elettrico dalla forza agente su di una carica esploratrice. Principio di sovrapposizione. Linee di campo e loro proprietà. Campo elettrico per sistemi di cariche discrete. C.E. per sistemi continui di carica. Sistemi di carica simmetrici. Teorema di Gauss. Filo carico. Strato e doppio strato. Sfera e superfici sferiche. Legge di Coulomb. Linee e superfici equipotenziali. Energia Potenziale. Potenziale elettrico. Definizione di potenziale zero. Assurdi nel calcolo del potenziale: competizione di 2 definizioni di infinito. Elettrostatica nella materia. Stati fisici e campo della materia e loro comportamento elettrico.

Elettrostatica dei conduttori. Potenziale internamente ad un conduttore. Induzione elettrica. Come un conduttore modifica nel suo interno un campo elettrico. Applicazioni della legge di Coulomb ai conduttori. Induzione completa tra due conduttori. Condensatori. Capacità di un condensatore. Capacità di condensatori in serie ed in parallelo. Dielettrici. Condensatori riempiti di materiale isolante. Comportamento di un dielettrico in un campo elettrico. Polarizzazione. Dipolo elettrico. Momento di dipolo e potenziale. Definizione di campo locale. Vettore spostamento dielettrico. Costante dielettrica relativa. Cariche di polarizzazione.

Corrente elettrica. Resistenza di un materiale al passaggio di corrente. Legge di Ohm. Legge di Joule. Potenza dissipata. Dipendenza della resistenza dalla temperatura. Resistenza in serie ed in parallelo. Ponte di Wheatstone. Generatori di forza elettromotrice. Campo elettromotore. Differenza tra campo elettromotore e campo elettrostatico. Circuiti in C.C. Leggi di Kirchoff. Limiti di validità. Metodo di Maxwell. Comportamento di condensatori in circuiti in C.C. Transitorio di accensione e di spegnimento.

Campo magnetico. Azioni magnetiche. Analogia con il caso elettrico: cariche ferme e cariche in moto. Forze di Lorentz. Dipolarità delle sorgenti magnetiche. Teorema di Gauss per il campo magnetico. Definizione indiretta e diretta del campo di induzione magnetica. Linee di campo magnetico. Forze agenti su circuiti esploratori fissati: filo, spira. Effetto Hall: prova sperimentale della natura elettronica della corrente. Campo di induzione prodotto da un filo rettilineo infinitamente esteso. Campo prodotto da una spira. Momento magnetico di una spira. Formula di Laplace per un generico elemento dl percorso da corrente. Legge di Biot-Savart. Campo prodotto da solenoidi. Legge di Faraday-Newmann-Lens. Induzione magnetica. Autoinduzione. Mutua induzione. Correnti non costanti. Teorema di Fourier e correnti alternate.

Circuiti in corrente alternata tenendo conto di fenomeni di autoinduzione. Circuito RLC serie. Metodo simbolico per la risoluzione. Numeri complessi. Spazio di Gauss. Risonanza. Rappresentazione grafica della risonanza. Potenza dissipata in circuiti in C.A.

Magnetismo nella materia. Descrizione microscopica. Campo locale. Materiali dia- para- e ferro-magnetici. Domini di Weiss e correnti microscopiche. Correnti parassite. Ciclo di isteresi magnetica. Applicazioni di materiali ferromagnetici con diversi cicli di isteresi. Definizione del vettore intensità di magnetizzazione. Definizione del vettore campo magnetico e sua relazione con il vettore induzione magnetica. Permeabilità magnetica relativa.

Equazioni di Maxwell in forma integrale. Come si modificano cambiando le condizioni operative. Campo elettromagnetico. Condizioni di raccordo di E,D,B,H all'interfaccia.

Equazione delle onde e generica soluzione. Velocità della luce nel vuoto e nel mezzo. Indice di rifrazione. Onde progressive e regressive. Polarizzazione della luce. Polarizzazione lineare e circolare. Campi in quadratura. Polaroid.

Ottica geometrica. Legge di Snell. Riflessione totale. Fibre ottiche. Comportamento di lenti sottili. Immagini reali e virtuali. Costruzione geometrica di immagini di sistemi ottici semplici e complessivi. Lente di ingrandimento. Microscopio. Cannocchiale. Telescopio collimatore. Comportamento di sistemi ottici centrati. Fuochi di piani principali. Comportamento della luce che colpisce un'interfaccia: luce riflessa (analisi di specchi piani e sferici); luce trasmessa (analisi di diottri).


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