Nicola Cavallo  

 

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                              Fisica II

                      A.A. 2006-2007

                                         per il Corso di Laurea in Matematica (Chimica e Scienze Geologiche)

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Programma del Corso di Fisica II

Facoltà di Scienze MM. FF. NN. - Corso di Laurea in Matematica
Anno Accademico 2006-2007
Docente: Prof. Nicola Cavallo
Tipo: Corso fondamentale 
Impegno [ore]: lezione: 48, crediti: 6
 

Scopo del Corso

Il corso si propone di fornire agli studenti i fondamenti della teoria dell'elettrostatica e del magnetismo.

Prerequisiti

Per poter agevolmente seguire il corso si richiede una conoscenza dei principali concetti dell'Analisi Matematica I, dell'analisi Matematica II e una adeguata conoscenza dell'intero programma di Fisica I.

Propedeuticità

Fisica I é propedeutico a Fisica II

Programma del Corso

Parte I: Elettricità
bulletForza elettrostatica e Campo elettrostatico: introduzione ai fenomeni elettromagnetici, carica elettrica. Isolanti e conduttori. Struttura della materia. Legge di Coulomb. Concetto e nozione di campo elettrostatico. Campo elettrostatico campo elettrico generato da una carica puntiforme, da un dipolo elettrico, da una carica lineare, da un disco carico. Rappresentazione del campo elettrico tramite linee di forza. Moto di una carica in un campo. Determinazione della carica elementare (esperienza di Millikan). Conservazione della carica.
bulletLavoro elettrico e Potenziale elettrostatico: Lavoro della forza  elettrica, Tensione elettrica. Concetto di Potenziale elettrostatico.  Differenza di potenziale. Relazione tra campo e potenziale elettrico. Superfici equipotenziali. Esempi di Calcolo del potenziale elettrico (carica puntiforme, dipolo elettrico, distribuzione di cariche. Energia potenziale elettrica in presenza di un sistema di cariche puntiformi. Dipolo elettrico. Forza agente su un dipolo elettrico.
bulletLegge di Gauss: concetto di flusso di un campo vettoriale, flusso del campo elettrico, legge di Gauss e rapporto con la legge di Coulomb, conduttore carico isolato, situazioni di simmetria per l'applicazione della legge di gauss (cilindrica, piana e sferica)
bulletConduttori, Dielettrici. Energia elettrostatica: Coneduttori in euqilibrio, Conduttore cavo e schermo elettrostatico. Concetto di capacità di un conduttore singolo, calcolo della capacità elettrica. Capacitori e capacità.  Capacitori in serie e parallelo. Energia elettrostatica. Proprietà elettrostatiche dei dielettrici. Descrizione molecolare dei dielettrici, dielettrici e legge di Gauss. Equazioni generali dell'elettrostatica in presenza dei dielettrici.
bulletCorrente elettrica: Cariche in movimento e concetto di conduzione elettrica, corrente elettrica, densità di corrente. Resistenza e legge di Ohm, resistività, legge di Ohm dal punto di vista microscopico. Resistenze in serie e parallelo. Concetto di potenza per i circuiti elettrici. Modello di Drude per i metalli. Conduzione nei semiconduttori e nei superconduttori.
bullet Circuiti in corrente continua: Forza elettromotrice e resistenza interna di una batteria. Energia elettrica e potenza. Calcolo dello corrente nel circuito elementare. Differenza di potenziale. Circuiti a singola e più maglie. Leggi di Kirchhoff. Circuiti RC. Amperometri e voltmetri.

Parte II: Magnetismo

bulletCampi magnetici: Interazione magnetica. Campo magnetico,  definizione del vettore induzione magnetica B. Elettricità e Magnetismo. Campi elettrici e magnetici incrociati. Moto di una carica elettrica in un campo magnetico. Forza magnetica agente sulle correnti. Momento agente su una spira e un dipolo percorsi da corrente.
bullet Sorgenti del campo magnetico, Legge di Ampere, Proprietà magnetiche della materia: Campo magnetico generato da una corrente. Legge di Biot e Savart. Legge di Ampere.  e sue applicazioni. Forza agente tra conduttori percorsi da corrente. Flusso magnetico e legge di Gauss per i campi magnetici. Corrente di spostamento e modifica della legge di Ampere.
bullet
Campi elettrici e magnetici generati da correnti: legge di Faraday dell'induzione e.m.. Applicazioni. Autoinduzione, Energia magnetica. Induzione mutua. Legge di Ampere-Maxwell. Le equazioni di Maxwell.
bullet
Oscillazioni elettriche e correnti alternate. Oscillazioni elettriche. Circuiti in corrente alternata. Circuito RLC in seie. Risonanza. Applicazioni.
bullet
Onde elettromagnetiche. Derivazione delle onde elettromagnetiche. Energia di un'onda e.m. e vettore di Poynting. Quantità di moto e pressione di radiazione. Polarizzazione. Dipolo elettrico oscillante. Spettro.

 

Frequenza al corso

La frequenza al corso non é obbligatoria ma é di importanza essenziale sia per l'apprendimento dei concetti fondamentali della teoria che per acquisire la necessaria manualità nella risoluzione degli esercizi.

Esame

L'esame consta di una prova orale, riguardante gli argomenti di elettromagnetismo e ottica trattati nel corso delle lezioni.

Testi consigliati

La frequenza al corso non é obbligatoria ma é di importanza essenziale sia per l'apprendimento dei concetti fondamentali della teoria che per acquisire la necessaria manualità nella risoluzione degli esercizi.

Esame

L'esame consta di una prova orale, riguardante gli argomenti di elettromagnetismo e ottica trattati nel corso delle lezioni.

Testi consigliati

Paolo Mazzoldi, Massimo Nigro, Cesare Voci

Elementi di Fisica: elettromagnetismo

Seconda Edizione, 2005

Casa Editrice EdiSES

Ricevimento degli studenti

Giovedì, ore 10:30-12:00 (Macchia Romana 1° piano, stanza n.94b)