PROGRAMMA FISICA Corso di Studi in Chimica Anno accademico 2008 – 2009 FORZE ELETTRICHE E CAMPI ELETTRICI Fenomeni di elettrizzazione - Carica elettrica e sue proprietà: conservazione della carica di un sistema isolato, quantizzazione della carica - Legge di Coulomb e definizione di campo elettrostatico E – Linee di campo - Campo elettrico generato da una distribuzione di carica: principio di sovrapposizione - Applicazioni del principio di sovrapposizione: il dipolo elettrico Conduttori, semiconduttori, isolanti Moto di una carica in un campo elettrico uniforme Flusso del campo elettrico: teorema di Gauss – Applicazioni del teorema di Gauss : distribuzione sferiche di carica di volume , strato infinito carico POTENZIALE ELETTRICO E CAPACITA’ Lavoro del campo elettrico nel caso di cariche puntiformi: differenza di potenziale e potenziale elettrico – Lavoro come differenza di energia potenziale: teorema di conservazione dell’energia Differenza di potenziale nel caso di campo elettrico uniforme –– Relazioni tra potenziale e campo elettrico – Circuitazione del vettore E Conduttori in un campo elettrico: induzione elettrostatica –Conduttori in condizioni elettrostatiche: campo elettrico in un punto prossimo alla superficie del conduttore Potenziale elettrico di un conduttore carico: capacità di un conduttore –Condensatori: capacità di un condensatore, condensatore piano - Condensatori in serie e parallelo - Energia elettrostatica di un condensatore e densità di energia del campo E Moto di un dipolo elettrico in un campo elettrico uniforme: momento di dipolo elettrico - Isolanti (o dielettrici) in un campo elettrico: polarizzazione per deformazione e per orientamento, costante dielettrica relativa εr - Capacita' di un condensatore con dielettrico CORRENTI E CIRCUITI IN CORRENTE CONTINUA Conduzione elettrica: intensità di corrente, densità di corrente - Legge di Ohm: resistenza, resistività,conduttività – La legge di Ohm dal punto di vista microscopico: modello classico della conduzione elettrica - Resistori in serie e parallelo - Dipendenza della resistenza dalla temperatura – Energia e potenza fornita e dissipata in un circuito resistivo: effetto Joule - Forza elettromotrice Leggi di Kirchoff per i circuiti elettrici: legge dei nodi e delle maglie Circuiti RC: leggi di carica e scarica di un condensatore – Bilancio energetico in un circuito RC FORZE E CAMPI MAGNETICI Forza magnetica su una carica in moto: definizione campo magnetico B - Moto di una particella in un campo magnetico – Applicazioni con utilizzo di campi magnetici: selettore di velocità, ciclotrone, spettrometro di massa Forza magnetica su un conduttore percorso da corrente – Momento meccanico su una spira percorsa da corrente: momento di dipolo magnetico di una spira Campo magnetico generato da un elemento di filo percorso da corrente: legge di Biot-Savart – Applicazioni della legge di Biot-Savart : campo magnetico generato da un filo rettilineo percorso da corrente, campo magnetico generato da una spira percorsa da corrente - Forze magnetiche tra 2 conduttori paralleli percorsi da corrente: definizione di Ampère Circuitazione di B: teorema di Ampère - Applicazioni del teorema di Ampère: campo magnetico di un solenoide e di un toroide Flusso del campo magnetico B attraverso una superficie chiusa INDUZIONE ELETTROMAGNETICA E LEGGE DI FARADAY Induzione elettromagnetica : legge di Faraday - Legge di Lenz – Forza elettromotrice nei circuiti in moto - Generatori di corrente alternata – Forza elettromotrice indotta e campo elettrico indotto Mutua induzione e autoinduzione: induttanza L – Circuito RL – Bilancio energetico in un circuito RL - energia accumulata in un’induttanza e densità di energia del campo magnetico Corrente di spostamento e teorema di Ampère generalizzato Le equazioni di Maxwell dei campi elettrici e magnetico dipendenti dal tempo Questi argomenti possono essere studiati su qualsiasi testo universitario di Fisica II In particolare si consiglia il testo Serway-Jewett – Principi di Fisica VOL I – Gli argomenti trattati sono svolti nei capitoli 19-20-21-22-23-24 ( paragrafi 1,2) Prova d’esame La prova d’esame consiste in test scritto contenente 2 domande sugli argomenti in programma e 2 esercizi. Gli studenti che volessero tentare di migliorare il voto della prova scritta, possono accedere ad una prova orale da concordare con il docente