Corso di Laurea in Astronomia
Materia: Fisica Generale II
Docente: G.
Busetto
Ordinamento:
Semestrale
Tipologie
didattiche: 72 A + 40 E; 14 CFU
Orario: I
Semestre
Fisica Generale 2 (AA 2018/19)
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 allottica.
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. La seconda parte del
corso 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, linterferenza e della diffrazione di fenomeni ondulatori. Vengono
infine affrontati alcuni argomenti basilari di elettrodinamica.
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 Kirchhoff 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
propriet
magnetiche della materia. Magnetizzazione,
permeabilit, suscettivit.
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 lanalisi 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 intensit di unonda
- le onde elettromagnetiche
o
equazioni
di Maxwell e onde elettromagnetiche
o
polarizzazione
o
energia
di unonda elettromagnetica e vettore di Poynting
- i fenomeni di riflessione e rifrazione
delle onde
o
leggi
della riflessione e rifrazione
o
intensit
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
- cenni di elettrodinamica
o
caratteristiche de potenziali scalare e vettore
o
condizioni di Coulomb e di Lorentz
o
potenziali di Lienard e Wiechert
o
campo elettrico e campo magnetico da una carica
in moto uniforme
o
campo elettrico e campo magnetico da una carica
in moto accelerato
o
radiazione da una carica in moto accelerato
o
radiazione da un dipolo.
Testi consigliati:
Mazzoldi, Nigro,
Voci " Fisica - Vol. II -
Elettromagnetismo", Ed. EdiSes
in alternativa:
Silestrini V., Mencuccini C. Fisica: Elettromagnetismo e ottica, Ed. CEA
Complementi su alcuni argomenti trattati:
Gradiente,
divergenza e rotore in coordinate polari (pdf)
Unicit della
soluzione dellequazione di Poisson (pdf)
Energia del campo
elettrostatico (pdf)
Azioni
elettrodinamiche tra circuiti (pdf)
Legge di Ampere
in presenza di materiali magnetizzati (pdf)
Intensit delle
onde riflesse e trasmesse (pdf)
Propagazione in
mezzi anisotropi e birifrangenza (pdf)
Onde
elettromagnetiche nei materiali (pdf)
Cenni di
elettrodinamica (pdf)
Esame finale:
Prova scritta e orale
Testi dei temi
d'esame scritti:
Compito del 02.09.2019 (pdf) soluzioni (pdf)
Compito
del 15.07.2019 (pdf) soluzioni
(pdf)
Compito del 18.06.2019 (pdf) soluzioni (pdf)
Compito del 18.02.2019 (pdf) soluzioni (pdf)
Compito del 21.01.2019 (pdf) soluzioni (pdf)
Compitino del 18.01.2019 (pdf) soluzioni (pdf)
Compitino del 15.11.2018 (pdf) soluzioni (pdf)
Compito del 03.09.2018 (pdf) soluzioni (pdf)
Compito del 16.07.2018 (pdf) soluzioni (pdf)
Compito
del 18.06.2018 (pdf) soluzioni
(pdf)
Compito del 19.02.2018 (pdf) soluzioni (pdf)
Compito del 29.01.2018 (pdf) soluzioni (pdf)
Compitino del 19.01.2018 (pdf) soluzioni (pdf)
Compitino del 24.11.2017 (pdf) soluzioni (pdf)
Compito del 11.09.2017 (pdf) soluzioni (pdf)
Compito del 17.07.2017 (pdf) soluzioni
(pdf)
Compito del 19.06.2017 (pdf) soluzioni
(pdf)
Compito del 20.02.2017 (pdf) soluzioni (pdf)
Compito del 30.01.2017 (pdf) soluzioni
(pdf)
Compitino del 20.01.2017 (pdf) soluzioni
(pdf)
Compitino del 25.11.2016 (pdf) soluzioni
(pdf)
Compito del 19.09.2016 (pdf) soluzioni
(pdf)
Compito del 05.09.2016 (pdf) soluzioni
(pdf)
Compito del 11.07.2016 (pdf) soluzioni
(pdf)
Compito del 20.06.2016 nessun iscritto
Compito del 22.02.2016 (pdf) soluzioni (pdf)
Compito del 01.02.2016 (pdf) soluzioni (pdf)
Compitino del 21.01.2016 (pdf) soluzioni (pdf)
Compitino del
03.12.2015 (pdf) soluzioni
(pdf)
Compito del
13.07.2015 (pdf) soluzioni (pdf)
Compito del 22.06.2015 nessun iscritto
Compito del
23.02.2015 (pdf) soluzioni (pdf)
Compito del
02.02.2015 (pdf) soluzioni (pdf)
Compitino del 21.01.2015 (pdf) soluzioni (pdf)
Compitino del
27.11.2014 (pdf) soluzioni (pdf)
Compito del
07.07.2014 (pdf) soluzioni (pdf)
Compito del
16.06.2014 (pdf) soluzioni (pdf)
Compito del
17.02.2014 (pdf) soluzioni (pdf)
Compito del
31.01.2014 (pdf) soluzioni (pdf)
Compitino del
23.01.2014 (pdf) soluzioni (pdf)
Compitino del
21.11.2013 (pdf) soluzioni (pdf)
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
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)
Compitino del
10.12.2010 (pdf)
Compitino del
22.11.2010 (pdf)
Compitino del
13.03.2010 (pdf)
Compitino del
12.02.2010 (pdf)
Compitino del
10.11.2009 (pdf)
Compitino del
03.12.2008 (pdf)
Compitino del
03.11.2008 (pdf)
Lunedi' :
8:30 - 10:15 Aula RG – Vallisneri
Martedi' :
10:30 - 12:15 Aula Rostagni – Via Marzolo
Mercoledi' : 8:30 - 10:15 Aula RG – Vallisneri
Giovedi' :
10:30 - 13:15 Aula RG – Vallisneri
Pagine curate da :Giovanni Busetto
Ultimo aggiornamento : 24 - ottobre - 2018