N° Data Ore Tipo 1 22.04.2008 2 Lezione Presentazione del corso. Campi. Campi scalari e vettoriali. Sistemi di coordinate. Operatori differenziali. Operazioni integrali sui campi. Teorema della divergenza e di Stokes. Diego Cauz Triboelettricita`. Tipi di carica. Conservazione della carica. Struttura elettrica della materia. Dimensioni fisiche e unita` di misura della carica. Quantizzazione, carica elementare. Conduttori e isolanti. Induzione e polarizzazione elettrostatiche. Elettroscopio. Legge di Coulomb. Principio di sovrapposizione delle forze elettriche. Campo elettrico. Principio di sovrapposizione dei campi. Azione a distanza. Dimensioni e unita` di E. Campo di piu` cariche puntiformi. Linee di campo. Campo uniforme. Diego Cauz legge di Coulomb Diego Cauz Diego Cauz 2 23.04.2008 3 Lezione 3 23.04.2008 1 Esercitazione Argomento lezione Nome docente 4 29.04.2008 2 Lezione Dimostrazioni di elettrostatica dalla cattedra: attrazione e repulsione tra corpi carichi; polarizzazione e induzione; uso dell'elettroscopio, elettrizzazione per strofinio e induzione. Teoria della 1a esperienza di laboratorio (legge di Ohm). Circuiti voltamperometrici. Strumenti di misura analogici e digitali. Analisi statistica degli errori con il metodo dei minimi quadrati. Conduttori non ohmici. 5 30.04.2008 2 Lezione Moto di una carica in un campo uniforme. Dipolo elettrico, indotto e permanente. Forze e momenti su un dipolo in un campo esterno. Energia potenziale di un dipolo. Distribuzione continua di carica. Densita` di carica. Campo E di una distribuzione continua. Diego Cauz 6 30.04.2008 2 Esercitazione Esempi di calcolo di campi elettrici: di un segmento carico (e limite per lunghezza infinita); di un disco carico sull'asse (e limite per estensione infinita); di due piani paralleli con ugual densita` e con densita` opposta; di una lastra spessa infinita. Diego Cauz 7 06.05.2008 2 Esercitazione esercizi: calcolo numerico sulla legge di Coulomb; energia di un dipolo in campo non uniforme; calcolo di divE e rotE per una lastra indefinita. Cenni sulla delta di Dirac. Diego Cauz 8 07.05.2008 2 Lezione Flusso di E. Legge di Gauss.Forma differenziale della legge di Gauss. Campo E in conduttori in condizioni statiche. Diego Cauz 9 07.05.2008 1 Esercitazione Correzione esercizio su calcolo di E. Esercizi sulla legge di Gauss: piano indefinito, filo indefinito, sfera con densita` uniforme. Calcolo di divE e rotE per quest'ultimo caso. Diego Cauz Diego Cauz 10 13.05.2008 4 Lezione Correzione degli esercizi assegnati per casa. Schermo elettrostatico. Energia potenziale. Potenziale. Espressione del potenziale per distribuzioni discrete e continue. Circuitazione del campo elettrostatico. Relazione differenziale tra campo e potenziale. 11 14.05.2008 3 Lezione Significato del gradiente. Supefici equipotenziali. Leggi dell'elettrostatica in forma differenziale. Potenziale di una sfera carica. Capacita` elettrica. Condensatore piano e cilindrico. Costante dielettrica. Cariche indotte nel dielettrico. Diego Cauz 12 14.05.2008 1 Esercitazione Correzione degli esercizi assegnati per casa. Esercitazioni su: legge di Gauss (cilindro indefinito); potenziale di un segmento carico e di un disco carico, limite per estensione infinita. Potenziale di un dipolo, calcolo del campo. Diego Cauz Diego Cauz 13 20.05.2008 2 Lezione Correzione degli esercizi assegnati per casa. Energia elettrostatica. Composizione di capacita` in parallelo e in serie. Corrente elettrica. Velocita` termica e di deriva dei portatori in un metallo. Vettore densita` di corrente. 14 20.05.2008 1 Lezione Teoria della 2a esperienza di laboratorio: circuito RC; posizione e soluzione dell'equazione del circuito. Costante di tempo. Funzionamento dell'oscilloscopio. Diego Cauz Equazione di continuita`. Velocita` termica e di deriva. Legge di Ohm. Resistivita` e sua dipendenza dalla temperatura. Relazione tra E e J in un conduttore. Relazione tra velocita` di deriva e E in un conduttore. Mobilita`. Energia dei portatori in un circuito. Dissipazione termica, effetto Joule. Potenza fornita dal generatore. Composizione di resistenze in serie ed in parallelo. Diego Cauz 15 21.05.2008 2 Lezione 16 21.05.2008 2 Esercitazione Esercizi sul rotore di campi elettrici particolari; capacita`; calcolo di resistenza per corpi prismatici. Diego Cauz 17 27.05.2008 1 Esercitazione Correzione degli esercizi assegnati per casa. Esercizi su condensatori, corrente Diego Cauz 18 27.05.2008 1 Lezione Forza elettromotrice. Generatori di fem ideali e reali. Generatore di van de Graaf. Bilancio energentico in un circuito. Leggi di Kirchhoff. Diego Cauz 19 28.05.2008 2 Esercitazione Correzione degli esercizi assegnati per casa. Esercizi: rete indefinita di Diego Cauz A.A.2007/2008 - Fisica generale II - Diego Cauz resistenze, energia in un condensatore, energia di un insieme di cariche. 20 28.05.2008 2 Lezione Campo E sulle punte di un conduttore. Strumenti di misura: voltmetro,potenziometro, ponte di Wheatstone. Magneti, poli magnetici, magnetismo terrestre. Assenza di cariche magnetiche. Esperienza di Oersted. Forze di tipo non newtoniano. Azioni tra magneti e correnti. Definizione del campo di induzione magnetica B. Seconda formula di Laplace. Principio di sovrapposizione di campi B. Forza di Lorentz e sue proprieta`. Moto di una carica in un campo B uniforme. Proprieta` delle linee di B. Prima legge della magnetostatica in forma integrale e differenziale. Legge di Biot-Savart. Permeabilita` del vuoto mu-zero. 21 03.06.2008 2 Lezione Teoria 3a esperienza di laboratorio. Circuito RCL in CC: resistenza critica, decremento logaritmico. In CA: frequenza naturale, reattanza, impedenza, risonanza, larghezza di banda. Diego Cauz Diego Cauz Diego Cauz 22 04.06.2008 2 Lezione Prima formula di Laplace. Forza tra due correnti. Definizione di ampere. Legge di Ampere per fili rettilinei indefiniti. Momento magnetico di un ago magnetico. Forza e momento agenti su una spira rettangolare in un campo B. Momento magnetico di una spira. Teorema di equivalenza di Ampere. Origine del magnetismo nella materia. 23 04.06.2008 1 Esercitazione Calcolo del campo B sull'asse di una spira, attorno ad un filo rettilineo, sull'asse di un solenoide finito e indefinito. Calcolo di B in tutto lo spazio mediante la legge di Ampere per un filo indefinito di raggio nullo, di raggio finito e per un solenoide indefinito. Diego Cauz 24 10.06.2008 1 Lezione Esecuzione da cattedra delle esperienze di Oersted e Faraday. Legge di Faraday in forma integrale e differenziale. Campo elettrico dinamico. Diego Cauz Diego Cauz 25 10.06.2008 2 Esercitazione Correzione degli esercizi assegnati per casa. Campo B sull'asse di un disco carico rotante. Calcolo di divB e rotB per un filo indefinito di raggio non nullo. Calcolo di B dentro e fuori un solenoide indefinito, e un anello a sezione rettangolare. Ciclotrone, selettore di velocita`, spettrometro di massa. 26 11.06.2008 1 Esercitazione Correzione degli esercizi assegnati per casa. Alternatore, dinamo, fem e flusso di B in un circuito. Diego Cauz Diego Cauz 27 11.06.2008 2 Lezione Effetto Hall. Potenziale del campo B. Legge di Lenz ed esempi. Moto di una spira in un campo B. Accordo con la conservazione dell'energia. Forze agenti sulla spira, flusso concatenato e fem indotta. Autoinduzione, coefficiente L e M di mutua induzione. Trasformatore. Circuito LR. Energia e densita` di energia magnetica. 28 17.06.2008 1 Lezione Azimutalita` del campo B in un toro. Valore efficace di una grandezza alternata. Circuiti in CA: R, C, L. Circuito LC e oscillazioni libere. Diego Cauz Esercitazione Correzione degli esercizi assegnati per casa. Calcolo della densita` di energia e dell'energia magnetica di un toro a sezione rettangolare. Calcolo del coefficiente L. Flusso attraverso una spira e attraverso tutto il toro. Calcolo della resistenza di un guscio cilindrico conduttore. Principi di funzionamento di un amperometro analogico a bobina mobile. Diego Cauz Lezione Conservazione dell'energia elettromagnetica in un circuito LC libero. Considerazioni sul segno nella relazione tra carica e corrente. Limiti della legge di Ampere. Correzione proposta da Maxwell. Corrente di spostamento. Equazioni di Maxwell. Simmetria tra E e B in assenza di cariche e correnti. Equazione delle onde per campi E e B. Velocita` di propagazione. Natura e.m. della luce. Soluzioni di tipo onde piane dell'equazione delle onde. Onde progressive e regressive. Trasversalita` delle onde e.m. piane. Onde sinusoidali. Numero d'onde k. Polarizzazione delle onde trasversali: lineare e circolare. Perpendicolarita` tra E e B. Cenni sul vettore di Poynting. Diego Cauz Esercitazione Correzione degli esercizi assegnati per casa. Esercizi: verifica dell'equazione delle onde per onde progressive e regressive. Calcolo del coefficiente di mutua induzione tra un solenoide indefinito e una bobina. Calore Joule e energia magnetica in un circuito LR. Campo B indotto in un condensatore che si carica. Composizione di induttanze. Misura di B con un galvanometro. Diego Cauz 29 30 31 17.06.2008 18.06.2008 18.06.2008 1 3 1 A.A.2007/2008 - Fisica generale II - Diego Cauz