PROGRAMMA DEL CORSO DI "FISICA II" per la Laurea in Ingegneria delle telecomunicazioni. A.A. 2007-2008 Prof.ssa Maria Teresa Chiaradia Teoria newtoniana della gravitazione. ELETTROSTATICA Cap. I. 1: Generalità sulle azioni elettriche Azioni a distanza e nozione di campo di forza; misura delle forze elettriche; principio di azione e reazione per le forze elettriche; elettricità positiva e negativa; dipendenza della forza elettrica dalla distanza; carica elettrica e legge di Coulomb; principio di sovrapposizione. Cap. I. 2: Carica elettrica e materia Conduttori e isolanti; elettroscopi semplici; pozzo di Faraday; carica di un conduttore per induzione; struttura atomica della materia; esperienza di Millikan; costituenti elementari dell’atomo. Cap. I. 3: Campo elettrostatico Definizione operativa di campo elettrico; unità di misura del campo elettrico; campo elettrico prodotto da più cariche puntiformi; campo elettrico prodotto da distribuzioni continue di carica; rappresentazione del campo elettrico mediante linee di forza; flusso del campo elettrico; teorema di Gauss; discontinuità del campo elettrico attraverso una superficie carica. Cap. I. 4: Potenziale elettrico Spostamento di una carica in un campo elettrico; forze conservative; energia potenziale; energia di un sistema di cariche; potenziale elettrostatico; superfici equipotenziali; derivazione del campo dal potenziale; proprietà del gradiente. Cap. I. 5: Formulazione differenziale dell'elettrostatica Proprietà integrali del campo elettrostatico; trasformazione dell'integrale di superficie in integrale di volume; teorema di Gauss in termini differenziali; teorema di Stokes; uso formale degli operatori differenziali; campo elettrostatico irrotazionale; equazioni di Poisson e Laplace per il potenziale elettrostatico; alcune proprietà delle funzioni armoniche (cenni). Cap. I. 6: Corpi conduttori nel campo elettrico Conduttori in equilibrio nel campo elettrostatico; potenziale dei conduttori in equilibrio; problema fondamentale dell'elettrostatica; metodo delle immagini; forza sulle cariche in superficie a un conduttore; effetto delle punte; schermo elettrostatico; la "terra" come conduttore a potenziale nullo. Cap. I. 7: Capacità elettrostatica Capacità di un conduttore isolato; cariche e potenziali per un sistema di conduttori; condensatori; condensatori ideali; condensatori reali; connessione di più condensatori in serie e in parallelo; analisi di reti di condensatori; unità di misura per la capacità. Cap. I. 8: Energia nel campo elettrostatico Energia potenziale di un sistema di cariche; energia di un sistema di conduttori carichi in equilibrio; energia immagazzinata in un condensatore; localizzazione dell'energia nel campo elettrico (condensatore piano e sferico). Cap. I. 9: Potenziale prodotto da distribuzioni di carica. Corpi isolanti in un campo elettrico; dipolo elettrico; campo generato da un dipolo; azioni di un campo elettrostatico su un dipolo; forza di trascinamento su un dipolo. Cap. I. 10: Dielettrici Corpi isolanti in un campo elettrico; densità di polarizzazione in un dielettrico; campo e potenziale prodotti dalla polarizzazione; cariche superficiali equivalenti al dielettrico polarizzato; distribuzione di carica in un mezzo a polarizzazione non uniforme; campo all'interno di un dielettrico; campo agente su una molecola del dielettrico; polarizzabilità atomica e suscettività; suscettività nei mezzi con molecole polari (cenni); dielettrici normali - costante dielettrica; capacità dei condensatori con dielettrico; unità di misura di D e P. CORRENTI ELETTRICHE Cap. II. 1: Correnti elettriche Intensità e densità di corrente; conservazione della carica elettrica - equazione di continuità; dipendenza della densità di corrente dal campo elettrico; legge di Ohm; legge di Ohm in forma integrale; resistenza tra due elettrodi in un conduttore esteso; resistenza tra due elettrodi sferici; tempo di rilassamento di un conduttore omogeneo; carica e scarica di un condensatore; energia dissipata nel passaggio di corrente effetto Joule. Cap. II. 2: Generatori e forza elettromotrice Bilancio energetico in un circuito percorso da corrente stazionaria; generatori e forza elettromotrice; legge di Ohm generalizzata; misura della forza elettromotrice di un generatore; generatori nei circuiti; analisi di circuiti in regime stazionario; leggi di Kirchhoff. MAGNETOSTATICA Cap. III.1: Campo magnetico Fenomeni magnetici; azione dei magneti su cariche elettriche in moto; campo B; forza di Lorentz; moto di cariche elettriche nel campo B; ciclotrone; determinazione del rapporto e/m; spettrografi di massa; moto elicoidale in un campo B. Cap. III. 2: Campo magnetico e correnti stazionarie Effetto Hall; forze magnetiche sulla corrente elettrica; forza fra correnti parallele.Ampere assoluto; campo magnetico prodotto da correnti rettilinee e parallele; teorema di Ampère; proprietà differenziali del campo magnetico; legge di Ampère-Laplace; campo prodotto da una spira circolare; principio di equivalenza di Ampère. ELETTROMAGNETISMO Cap. IV. 1: Induzione elettromagnetica legge di Faraday; legge di Lenz; origine della f.e.m. indotta: fenomeni di induzione su circuiti in movimento (forza di Lorentz); fenomeni di induzione dovuti a variazioni di B nel tempo; campo elettrico indotto; violazione della regola del flusso; correnti parassite; azione frenante delle correnti parassite; schermo magnetico; disco di Barlow; disco di Barlow come motore; mutua induzione; autoinduzione; fenomeni induttivi nei circuiti. Cap. IV.2: Energia associata alle correnti: bilancio energetico nei circuiti induttivi; localizzazione dell'energia nel campo magnetico. Cap. IV.3: Equazioni di Maxwell: estensione del teorema di Ampère a situazioni dinamiche; correnti di spostamento; teorema di Ampère-Maxwell generalizzato. Testi consigliati: M.T.Chiaradia L.Guerriero G.Selvaggi FISICA II - ELETTROSTATICA e CORRENTI FISICA II – ELETTROMAGNETISMO Casa editrice ADRIATICA