—————————— S.Barbarino - Appunti di Fisica II ——————————
INDICE
Cap. 1
1.1
1.2
1.3
-
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
1.11
-
1.12 1.13 1.14 1.15 -
Il campo elettrostatico nel vuoto: I
Legge sperimentale di Coulomb e definizione di campo elettrico
Principio di sovrapposizione lineare
Calcolo di campi di alcune distribuzioni continue di carica: Distribuzione
lineare ed uniforme
Distribuzione piana o ”strato piano”
Doppio strato piano di cariche
Legge di Gauss
Espressioni differenziali delle leggi del campo elettrico
Legge di Gauss in forma differenziale
Funzione potenziale e irrotazionalitá del campo elettrostatico
Significato fisico di Φ(~r)
Esempi di calcolo di potenziale elettrostatico: Potenziale di una carica
puntiforme
Potenziale di un anello circolare nei punti dell’asse
Calcolo diretto del campo elettrostatico dovuto ad un anello circolare,
nei punti dell’asse
Potenziale di un disco circolare carico in un punto situato sull’asse di
simmetria perpendicolare al disco nel suo centro
Potenziale di un guscio sferico carico
1-1
1-2
1
1
1
1
1
1
1
1
-
3
5
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10
10
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1 - 13
1 - 13
1 - 16
1 - 16
1 - 18
Cap. 2 - Il campo elettrostatico nel vuoto: II
2.1 - Energia potenziale di un sistema di cariche
2.2 - Sviluppo in serie di multipoli del potenziale di una distribuzione
arbitraria di cariche
2.3 - Linee di forza del campo elettrico di un dipolo
2.4 - Momento torcente e forze agenti su un dipolo posto in un campo elettrico
esterno
2.5 - Ulteriori esempi di calcolo del campo elettrostatico, del potenziale e della
energia potenziale di alcune distribuzioni di cariche elettriche: Sfera
piena di cariche
2.6 - Sfera cava omogenea
2.7 - Applicazione dell’equazione di Poisson: Sfera omogenea piena di cariche
2.8 - Applicazione del principio di sovrapposizione: sfera cava omogenea di
raggi R1 e R2
2-1
2-4
2-9
2 - 12
2 - 14
2 - 16
2 - 17
2 - 18
Cap. 3 - Elettrostatica dei corpi conduttori: I
3.1 - Corpi conduttori
3.2 - Semplici casi di elettrizzazione: Lastre conduttrici parallele
i
3-1
3-2
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3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
-
Sfere conduttrici concentriche
Superfici cilindriche conduttrici coassiali
Il tensore degli sforzi di Maxwell
Immagini elettrostatiche
Carica puntiforme in presenza di piano conduttore
Carica puntiforme in presenza di sfera conduttrice a potenziale zero
3
3
3
3
3
3
-
4
6
8
12
12
15
Cap. 4 - Elettrostatica dei corpi conduttori II: Soluzione di alcuni problemi di
elettrostatica dei corpi conduttori mediante l’equazione di Laplace
4.1 - Sfera conduttrice posta in un campo elettrico uniforme
4.2 - Campi e densitá di carica entro angoli bidimensionali e lungo spigoli
4.3 - Gabbia di Faraday a rete
4-1
4 - 12
4 - 17
Cap. 5 - Elettrostatica dei corpi dielettrici: I
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
5.10
5.11
-
Dipoli atomici e molecolari
Il tensore di polarizzabiltá
Momenti di dipolo permanenti
Dielettrico costituito da molecole polari
Teoria macroscopica dei dielettrici
Campo elettrico esterno generato da un dielettrico polarizzato
Campo elettrico all’interno di un dielettrico
Legge di Gauss in un dielettrico - Vettore induzione elettrica
Suscettivitá elettrica
Condensatore piano riempito di dielettrico
Applicazione della legge di Gauss in un dielettrico
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5
5
5
5
5
5
5
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6
6
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13
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6
6
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6
6
-
1
2
4
4
7
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Cap.6 - Elettrostatica dei corpi dielettrici: II
6.1 - Sviluppo in serie di multipoli dell’energia di una distribuzione di
cariche in un campo elettrico esterno
6.2 - Condizioni al contorno dei vettori del campo
6.3 - Equazione di Poisson nei dielettrici
6.4 - Sfera dielettrica uniformemente polarizzata
6.5 - Sfera dielettrica posta in un campo elettrico uniforme
6.6 - Confronto fra teoria macroscopica e teoria microscopica
6.7 - Il fenomeno della piezoelettricitá
Cap. 7 - Deduzione del campo magnetico via relativitá ristretta
7.1 - Trasformazioni relativistiche di grandezze cinematiche e delle forze
7.2 - Calcolo di una relazione ausiliaria
ii
7-1
7-3
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7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8
7.9
7.10
-
Trasformazioni relativistiche delle forze
Espressione della legge di trasformazione delle forze in forma compatta
Invarianza della carica
Validitá della legge di Coulomb nel caso di moto della carica test
Forza fra carica sorgente in moto e carica test stazionaria
Forza fra carica sorgente in moto e carica test in moto
Campo di una distribuzione lineare di cariche in moto
Forza magnetica su carica test in moto dovuta ad un filo
percorso da corrente
7
7
7
7
7
7
7
-
5
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10
10
11
17
24
7 - 25
Cap. 8 - Calcolo del campo magnetico generato da sorgenti assegnate e forze
agenti su circuiti e particelle di cariche in moto
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
-
8.6 8.7
8.8
8.9
8.10
8.11
8.12
-
8.13 8.14 8.15 -
La corrente elettrica
Densitá di corrente
Teorema di continuitá o di conservazione della carica
Forze su conduttori percorsi da corrente immersi in un campo magnetico
Campo magnetico prodotto da un filo rettilineo infinitamente lungo
percorso da corrente
Spira percorsa da corrente: calcolo dell’induzione magnetica sui punti
dell’asse
Bobine di Helmholtz
~ generato da una bobina cilindrica (solenoide)
Campo B
Campo magnetico di tre solenoidi allineati
Campo magnetico di un esapolo
Forza fra fili percorsi da corrente
Momento esercitato su un circuito chiuso percorso da corrente
immerso in un campo magnetico uniforme
Forza agente su un piccolo circuito percorso da corrente posto in un
campo magnetico esterno non uniforme
Moto di una particella carica in un campo magnetico uniforme
Galvanometro
8
8
8
8
-
1
1
3
3
8-5
8
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8
8
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20
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8 - 43
8 - 47
8 - 51
Cap. 9 - Equazioni generali della magnetostatica - Conduzione elettrica nei metalli - Elettrolisi - Termoelettricitá - Pila Voltaica - Pesci elettrici
9.1 - Prima e seconda equazione della magnetostatica
9-1
9.2 - Potenziale magnetico vettore
9-6
9.3 - Campo magnetico generato da un circuito localizzato cioé da un circuito
posto a grande distanza dall’osservatore
9-8
9.4 - Conduzione elettrica nei metalli
9 - 11
9.5 - Forza elettromotrice
9 - 14
9.6 - Modello microscopico della conducibilitá
9 - 14
9.7 - Legge di Joule
9 - 16
iii
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9.8
9.9
9.10
9.11
9.12
9.13
9.14
9.15
9.16
9.17
9.18
9.19
-
Legge di Kirchhoff
Approccio all’equilibrio elettrostatico
Elettrolisi: Leggi qualitative
Leggi di Faraday
Termoelettricitá
Effetto Seebeck
La termocoppia
Effetto Peltier
Effetto Thomson
Sulla Pila Voltaica
Sulla funzione elettrica di alcuni pesci
Azioni fisiologiche e pesci elettrici
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
-
17
17
19
19
22
22
24
26
28
29
31
42
Cap. 9 - Appendice
9A.1 - Breve biografia di Alessandro Volta
9 - 47
Cap. 10 - Campi magnetici nella materia: I
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5
10.6
10.7
-
Fenomenologia sperimentale
Classificazione dei materiali dal punto di vista magnetico
Le correnti elettriche negli atomi: Moto orbitale
Momento angolare intrinseco e momento magnetico dell’elettrone
Azione di un campo magnetico esterno su un atomo: Diamagnetismo
Paramagnetismo
Descrizione macroscopica della materia magnetizzata: Calcolo del
potenziale vettore prodotto dalla materia magnetizzata
10.8 - Calcolo dell’induzione magnetica prodotta dalla materia magnetizzata
10.9 - Potenziale scalare magnetico e densitá di polo magnetico
10
10
10
10
10
10
-
1
3
4
5
6
9
10 - 10
10 - 12
10 - 15
Cap. 11 - Campi magnetici nella materia: II
11.1
11.2
11.3
11.4
11.5
11.6
11.7
-
Sorgenti del campo magnetico: Intensitá magnetica
Le equazioni del campo
La suscettivitá magnetica e permeabilitá magnetica
Materiali ferromagnetici
Le condizioni al contorno sui vettori del campo
Problemi di condizioni al contorno di natura magnetica
Sfera magnetica posta in campo magnetico uniforme in assenza di
corrente superficiale
11.8 - Schermaggio magnetico: strato sferico di materiale permeabile in
un campo magnetico uniforme
iv
11
11
11
11
11
11
-
1
1
2
3
7
9
11 - 9
11 - 14
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Cap. 12 - Fenomeni elettrici e magnetici dipendenti dal tempo:
Induzione elettromagnetica - Autoinduzione - Rocchetto di
Ruhmkorff - Equazioni di Maxwell
12.1 - Il fenomeno dell’induzione elettromagnetica
12.2 - Il fenomeno dell’autoinduzione
12.3 - Bobina ad induzione
12.4 - Corrente di spostamento ed equazioni di Maxwell
12
12
12
12
-
1
4
6
10
Cap. 12 - Appendice
12A.1 - Breve biografia di Michael Faraday
F1
F2
F3
F4
F5
-
Formulario
Valori di alcune costanti e grandezze
Analisi vettoriale
Coordinate cartesiane
Coordinate cilindriche
Coordinate sferiche
Fine Indice
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12 - 12
F
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1
2
3
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