Programma di Fisica Sperimentale I

CALENDARIO E PROGRAMMA PER FISICA GENERALE II
Meccanici-Informatici: Remo Garattini, [email protected]
Anno accademico 2007-2008
Lezione I
Lezione II
Lezione III
Lezione IV
Lezione V
Esercitazione A
Lezione VI
Esercitazione B
Lezione VII
Esercitazione C
Lezione VIII
Esercitazione D
21.II.2008
22.II.2008
28.II.2008
29.II.2008
6.III.2008
7.III.2008
13.III.2008
14.III.2008
27.III.2008
28.III.2008
3.IV.2008
4.IV.2008
Lezione IX
Lezione X
Lezione XI
17.IV.2008
18.IV.2008
24.IV.2008
Lezione XII
Lezione XIII
Esercitazione E
Lezione XIV
Esercitazione F
Lezione XV
Esercitazione G
Lezione XVI.
Esercitazione H
6.V.2008
8.V.2008
9.V.2008
15.V.2008
16.V.2008
22.V.2008
23.V.2008
29.V.2008
30.V.2008
Esame
Esame
Esame
Esame
17.VI.2008
01.VII.2008
15.VII.2008
09.IX.2008
Lezioni: ore 10.30-12.30 di giovedì in aula 27-Ed.C e 14:30-16.30 di venerdì in aula 27-Ed.C. Esercitazioni: ore
14.30-16.30 di venerdì in aula 27-Ed.C
Esami e compitini: ore 9 in aule da destinarsi
Testi: M. Villa, F. Vetrano, P. Cofrancesco, Elementi di Fisica, McGraw-Hill (Milano 1998); P. Mazzoldi, M. Nigro,
C. Voci, Elementi di Fisica: Elettromagnetismo, EdiSes + esercizi addizionali forniti dal docente disponibili in fotocopisteria.
Esami: scritto (problemi con risposte multiple – consentita la consultazione del solo testo – indispensabile l’uso di calcolatore tascabile) + orale. Sono ammessi all’orale coloro che hanno sostenuto uno scritto d’esame riportando almeno
12/30. L’orale consiste nella discussione dei problemi, anche sulla base delle note stese per lo svolgimento, che vengono ritirate assieme al foglio delle risposte.
I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
VII.
VIII.
IX.
X
XI
XII
XIII
XIV
XV
Temi di lezioni ed esercitazioni
Carica elettrica e campo elettrico. Leggi di Coulomb e di Gauss. Il potenziale elettrostatico di una carica
e suo legame con il campo elettrico.
Campi e potenziali elettrici in presenza di conduttori. Capacità della sfera isolata e del condensatore a
facce piane e parallele. Energia del condensatore e densità di energia del campo elettrico.
Dinamica di una particella carica in campo elettrico: l’atomo di Bohr. La corrente elettrica. La resistenza. Leggi di Ohm e Joule. Cenni al moto di elettroni in metalli.
Circuiti in corrente continua:. Resistenze in serie e parallelo. Condensatori in serie e parallelo. La scarica del condensatore.
Il campo elettrico negli isolanti: il dipolo elettrico, la polarizzazione, la “costante” dielettrica. Il campo
elettrico nell’atmosfera.
Campi di induzione magnetica prodotti da correnti: leggi di Laplace. Forze magnetiche su correnti elettriche.
Il solenoide. La spira di corrente in B. L’induzione magnetica.
Trasformatori, motori e il risparmio energetico.
Moto di carica in campo magnetico: la legge di Lorentz. Lo spettrometro di massa. Effetti del campo
magnetico terrestre. Cenni alla magnetizzazione della materia.
I circuiti elettrici in alternata: cenni al formalismo complesso. Reattanza e impedenza.
Valori medi, efficaci e in alternata delle grandezze elettriche. La scala dei dB. Cenni alla sicurezza elettrica.
Le equazioni di Maxwell in forma differenziale; ruolo del termine di propagazione. La generazione di
onde elettromagnetiche: carica accelerata e dipolo elettrico.
Proprietà generali delle onde elastiche: equazione delle onde, velocità di propagazione, moti relativi di
mezzo e sorgente.
L’interferenza come caratteristica del fenomeno ondulatorio. Riflessione e rifrazione.
Diffrazione, diffusione, polarizzazione e assorbimento della luce; cenni agli strumenti ottici.
XVI
A
B
C
D
E
F
G
H
Il dualismo onda/corpuscolo. L’equivalenza massa/energia. Interazioni onde elettromagnetiche e materia.
Esercitazioni
Elettrostatica 1: La forza elettrica. Calcolo E per sistemi di cariche puntiformi. Il flusso di E e il teorema di Gauss. Moto di cariche in campo elettrico
Elettrostatica 2. Potenziale elettrico ed energia potenziale. Calcolo di E e V per distribuzioni di cariche.
Condensatori con e senza dielettrici
Resistenze, potenziali e correnti. Circuito RC
Magnetostatica e forze su correnti
Induzione magnetica e forza di Lorentz. Transienti in circuiti RL
Circuiti elettrici in alternata. Valori medi ed efficaci; composizione di grandezze oscillanti.
Onde meccaniche. Onde elettromagnetiche. Interferenza e diffrazione
Rifrazione, riflessione totale e polarizzazione della luce. Fotoni