Modulo didattico d'insegnamento : Fisica Generale II
c.l. triennale Scienza dei Materiali , a.a. 2008-2009
Titolo modulo
Fisica Generale II
Codice
Docente
Attività
Ore attività
Crediti
Pre-requisiti
Obiettivi
di Base
Obiettivi
Formativi
Disciplinari
Obiettivi
Professionalizzanti
Prof. Luigi Schiavulli
Telefono080-5426608 e-mail:[email protected]
Orario ricevimento: venerdì 11.00-13.00 Presso: Dip. Fisica
Lezioni frontali
Esercitazioni
Laboratorio
Studio individuale
40
15
95
5
1
Totale Crediti = 6
Algebra, calcolo differenziale, Fisica 1
Conseguimento di una buona metodologia di studio
Conoscenza dei contenuti di base di elettromagnetismo e ottica fisica
Contenuto
Forza Elettrostatica Campo elettrostatico
Cariche elettriche. Isolanti conduttori. Struttura elettrica della materia. Conservazione e
quantizzazione della carica. Legge di Coulomb. Campo elettrostatico. Campo elettrostatico
prodotto da una distribuzione continua di cariche. Linee di forza del campo elettrostatico.
Calcolo di campi elettrici di semplici. distribuzioni di carica. Moto di una particella carica
in un campo elettrico. Determinazione della carica elementare: esperienza di Millikan.
Legge di Gauss.
Flusso del campo elettrostatico. Legge di Gauss con applicazioni. Conduttori e campi
elettrici.
Lavoro elettrico. Potenziale elettrico.
Lavoro della forza elettrica. Potenziale elettrico. Calcolo del potenziale elettrostatico di
semplici distribuzioni di carica. Energia potenziale elettrostatica. Superfici equipotenziali.
Il rotore del campo elettrostatico. Dipolo elettrico. Campo e potenziale elettrico generato
da un dipolo elettrico. La forza agente su un dipolo elettrico immerso in un campo elettrico
uniforme.
Conduttori. Dielettrici. Energia elettrostatica.
Conduttori in equilibrio. Conduttore cavo. Schermo elettrostatico. Capacità elettrica.
Condensatori. Collegamenti di condensatori in serie e in parallelo. Energia e densità di
energia di un condensatore. Dielettrici e loro descrizione microscopica. La costante
dielettrica. Polarizzazione dei dielettrici. Equazioni generali dell’elettrostatica in presenza
di dielettrici.
Corrente elettrica.
Conduzione elettrica. Corrente elettrica e corrente elettrica stazionaria. Legge di Ohm
della conduzione elettrica. Resistenza. Modello a elettrone libero della resistività. Potenza
elettrica. Resistenze in serie e in parallelo. F.E.M. Legge di Ohm generalizzata. Leggi di
Kirchhoff per le reti elettriche. Circuiti RC. Carica e scarica di un condensatore attraverso
un resistore.
Campo magnetico. Forza magnetica.
Interazione magnetica. Magneti e campi magnetici. Forza magnetica su una carica in moto.
Forza magnetica agente su conduttori percorsi da corrente. Momenti meccanici su circuiti
piani. Effetto Hall. Moto di una particella carica in un campo magnetico.
Sorgenti del campo magnetico. Legge di Ampère. Proprietà magnetiche della
materia.
Campo magnetico prodotto da una corrente. Calcolo del campo magnetico prodotto da un
filo indefinito rettilineo percorso da corrente. Azioni elettrodinamiche tra i fili percorsi da
corrente. Legge di Ampère. Cenni sulle proprietà magnetiche della materia. Meccanismi di
magnetizzazione e correnti amperiane. La legge di Gauss per il campo magnetico.
Equazioni generali della magnetostatica in presenza di mezzi magnetizzati.
Campi elettrici e magnetici variabili nel tempo
Legge di Faraday dell’induzione elettromagnetico. Forza elettromotrice indotta. Legge di
Lenz e suo significato fisico. Campo elettrico indotto. Applicazioni della legge di Faraday.
Autoinduzione. Solenoidi e induttanza. Energia immagazzinata in una induttanza. Mutua
induzione. Corrente di spostamento di Maxwell. Equazione di Ampère-Maxwell.
Formulazione integrale delle equazioni di Maxwell.
Oscillazioni elettriche
Oscillatori LC e LRC in serie. Risonanza. Trasformatore ideale.
Onde elettromagnetiche.
Introduzione alle onde elettromagnetiche. Onde elettromagnetiche piane. Deduzione delle
onde elettromagnetiche piane dalle equazioni di Maxwell. Energia di un’onda
elettromagnetica piana. Vettore di Poynting. Quantità di moto di un’onda elettromagnetica
piana. Pressione di radiazione. Polarizzazione delle onde elettromagnetiche.
Ottica
Interferenza: Esperimento di Young della doppia fenditura e calcolo della relativa
intensità. Interferenza da riflessione e lamine sottili. Diffrazione: Diffrazione da singola
fenditura. Diffrazione e risoluzione degli strumenti ottici. Reticoli di diffrazione.
Diffrazione di raggi X.
Mazzoldi, Nigro, Voci. Elementi di Fisica: Elettromagnetismo e ottica
Testi consigliati
Propedeuticità
Obbligatorie
Fisica Generale I + Laboratorio di
Fisica I
Prova scritta
Colloquio orale
Metodi di
valutazione
SI
SI
Collocazione
Anno di Corso
primo
Semestre
secondo
Consigliate
Istituzioni di Matematica I
Prova di
laboratorio
Prove di esonero
parziali
Data inizio
6 marzo 2009
Data fine
26 giugno 2009
