Corso di Laurea in Astronomia

 

Fisica Generale II

Anno Accademico 2012/13, Ordinamento 270

 

  Materia: Fisica Generale II

 Docente: G. Busetto

 Ordinamento: Semestrale

 Tipologie didattiche: 72 A + 40 E; 14 CFU

 Orario: I Semestre

 

Programma del Corso:

 

Fisica Generale 2  (AA 2012/13)

Il corso e' diviso in due parti. La prima riguarda i fenomeni elettrostatici, la corrente elettrica, i fenomeni magnetici statici e i fenomeni elettrici  e magnetici variabili nel tempo. La seconda parte  dedicata ai fenomeni oscillatori e ondulatori, con particolare riferimento allĠottica.

Vengono affrontati gli aspetti di maggior rilievo dei fenomeni  elettrostatici e della loro descrizione. Partendo dalla legge elementare della  forza tra cariche elettriche elementari, il corso affronta poi la descrizione dei casi macroscopici. Successivamente vengono trattati i casi dei materiali conduttori ed isolanti e descritti i fenomeni e le leggi della conduzione elettrica in circuiti elettrici resistivi. Viene inoltre affrontata la natura del campo magnetico e le sorgenti del campo e successivamente vengono trattati i fenomeni elettromagnetici variabili nel tempo, fino alla costruzione delle equazioni di Maxwell. Il secondo  modulo del corso  eĠ dedicata allo studio dei fenomeni oscillatori e ondulatori, con particolare riguardo ai fenomeni ondulatori elettromagnetici. Vengono studiati i fenomeni oscillatori di natura elettrica, le onde elettromagnetiche e la loro propagazione, lĠinterferenza e della diffrazione di fenomeni ondulatori. Vengono infine trattati argomenti di ottica geometrica.

 

Fisica Generale 2 – prima parte

-          forza elettrostatica. Campo elettrostatico

o    le cariche elettriche, isolanti e conduttori

o    struttura elettrica della materia. La legge di Coulomb. Campo elettrostatico

o    campo prodotto da distribuzioni continue di carica. Linee di forza del campo elettrostatico

o    moto di una carica in un campo elettrostatico

-          lavoro elettrico. Potenziale elettrostatico:

o    il lavoro della forza elettrica. 

o    tensione e potenziale. Calcolo del potenziale elettrostatico. 

o    energia potenziale elettrostatica. Il campo come gradiente del potenziale. 

o    superfici equipotenziali.  Il rotore del campo elettrostatico. Il dipolo elettrico. 

o    la forza su un dipolo elettrico.

-          la legge di Gauss

o    flusso del campo elettrostatico. 

o    legge di Gauss. Dimostrazione della legge di Gauss.

o    applicazioni e conseguenze della legge di Gauss.

o    la divergenza del campo elettrostatico.

-          conduttori. Dielettrici. Energia elettrostatica

o    i conduttori in equilibrio. Conduttore cavo. 

o    schermo elettrostatico. Condensatori. Collegamento di condensatori. 

o    energia del campo elettrostatico. Dielettrici. La costante dielettrica. 

o    polarizzazione dei dielettrici. Equazioni generali dell'elettrostatica in presenza di dielettrici.

-          corrente elettrica

o    la conduzione elettrica. Corrente elettrica. Corrente elettrica stazionaria.

o    legge di Ohm della conduzione elettrica. Modello classico della conduzione elettrica. 

o    resistori in serie e parallelo. Forza elettromotrice. Legge di Ohm generalizzata. 

o    carica e scarica di un condensatore attraverso un resistore. Corrente di spostamento. 

o    leggi di Kirchoff per le reti elettriche. Alcuni circuiti particolari in corrente continua.

-          il campo magnetico e la forza magnetica

o    la forza su cariche in moto e su circuiti elettrici percorsi da corrente.                                      

o    il principio di equivalenza di Ampere. Le sorgenti del campo magnetico. Il campo

        magnetico prodotto da una corrente. La legge di Ampere. Flusso tra circuiti e autoflusso.

o    proprietˆ  magnetiche della materia. Magnetizzazione,  permeabilitˆ, suscettivitˆ.

        Equazioni generali della magnetostatica.

-          campi elettrici e magnetici variabili nel tempo

o    la legge di Faraday dell'induzione elettromagnetica. 

o    origine della forza elettromotrice indotta. L'energia del campo magnetico. 

la corrente di spostamento e la legge di Ampere-Maxwell.

o    le equazioni di Maxwell.

 

Fisica Generale 2 – seconda parte

-          le oscillazioni elettriche e i circuiti in regime alternato

o    metodo simbolico per lĠanalisi dei circuiti

o    impedenza

o    circuiti RC ed RL

o    i circuiti RLC: oscillazioni libere e forzate

-          richiami sui fenomeni ondulatori meccanici

o    equazione delle onde piane

o    onde elastiche

o    energia ed intensitˆ di unĠonda

-          le onde elettromagnetiche

o    equazioni di Maxwell e onde elettromagnetiche

o    polarizzazione

o    energia di unĠonda elettromagnetica e vettore di Poynting

-          i fenomeni di riflessione e rifrazione delle onde

o    leggi della riflessione e rifrazione

o    intensitˆ delle onde riflesse e trasmesse

o    birifrangenza

-          i fenomeni di interferenza

o    sovrapposizione di fenomeni ondulatori

o    interferenza da due o da molte sorgenti coerenti

o    interferenza su lamine sottili

-          la diffrazione

o    diffrazione da una fenditura e da un foro circolare

o    reticolo di diffrazione

-          lĠottica geometrica

o    riflessione e trasmissione

o    specchi

o    diottri e lenti

o    fenomeni di aberrazione

o    lĠocchio e gli strumenti ottici

o    il prisma e la dispersione della luce

 

Testi consigliati:

 

Mazzoldi, Nigro, Voci      " Fisica - Vol. II - Elettromagnetismo", Ed. EdiSes

Mazzoldi, Nigro, Voci      " Elementi di Fisica – Elettromagnetismo – Onde", Ed. EdiSes

 

 in alternativa:

 A. Bettini                      " Elettromagnetismo", Ed. Zanichelli

 

Complementi su alcuni argomenti trattati:

 

Esame finale:

Prova scritta e orale

 

Testi dei temi d'esame scritti:

 

Compito del 10.09.2013 (pdf)     soluzioni  (pdf)

Compito del 11.07.2013 (pdf)     soluzioni  (pdf)

Compito del 24.06.2013 (pdf)     soluzioni I (pdf)_ soluzioni II (pdf)

Compito del 15.02.2013 (pdf)

Compito del 31.01.2013 (pdf)     soluzioni I (pdf) soluzioni II (pdf)

Compitino del 29.01.2013 (pdf)   soluzioni (pdf)

Compitino del 07.12.2012 (pdf)   soluzioni (pdf)

Compito del 11.09.2012 (pdf)

Compito del 13.07.2012 (pdf)

Compito del 22.06.2012 (pdf)

Compito del 24.02.2012 (pdf)

Compito del 07.02.2012 (pdf)

Compito del  1.12.2011 (pdf)

Compito del 11.01.2011 (pdf)

Compito del 13.12.2010 (pdf)

Compitino del 10.12.2010 (pdf)

Compitino del 22.11.2010 (pdf)

Compito del 13.09.2010 (pdf)

Compito del 19.07.2010 (pdf)

Compito del 15.06.2010 (pdf)

Compito del 16.03.2010 (pdf)

Compitino del 13.03.2010 (pdf)

Compitino del 12.02.2010 (pdf)

Compito del 15.12.2009 (pdf)

Compito del 5.12.2009 (pdf)

Compitino del 5.12.2009 (pdf)

Compitino del 10.11.2009 (pdf)

Compito del 18.09.2009 (pdf)

Compito del 14.07.2009 (pdf)

Compito del 11.12.2008 (pdf)

Compitino del 03.12.2008 (pdf)

Compitino del 03.11.2008 (pdf)

 

 

Risultati degli esami scritti:

 

 

Orario delle Lezioni

 

 Martedi'  :  8:30 - 10:15  Aula 42 – Economia, via Bassi, 1 – 4Ħ piano

 Mercoledi':  8:30 - 10:15  Aula 42 – Economia, via Bassi, 1 – 4Ħ piano

 Giovedi'  :  8:30 - 11:15  Aula della Vigna – Via Jappelli, 1

 Venerdi'  :  8:30 - 10:15  Aula 46 – Economia, via Bassi, 1 – 4Ħ piano

 

Pagine curate da :Giovanni Busetto 

Ultimo aggiornamento : 25-giugno-2013