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 2019/20)
Il corso 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 all’ottica.
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, l’interferenza e la 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 Proprietà magnetiche della
materia. Magnetizzazione, permeabilità, suscettività.
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 l’analisi
dei circuiti.
o Impedenza reale e complessa.
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 intensità di un’onda.
-
Le onde elettromagnetiche
o Equazioni di Maxwell e onde
elettromagnetiche.
o Polarizzazione.
o Energia di un’onda
elettromagnetica e vettore di Poynting.
-
Fenomeni di riflessione e
rifrazione delle onde
o Leggi della riflessione e
rifrazione.
o Intensità delle onde riflesse e
trasmesse.
o Birifrangenza.
-
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 P., Nigro
M., Voci C., “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)
Unicità
della soluzione dell’equazione di Poisson (pdf)
Energia
del campo elettrostatico (pdf)
Azioni
elettrodinamiche tra circuiti (pdf)
Legge
di Ampere in presenza di materiali magnetizzati (pdf)
Intensità
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 17.02.2020
(pdf) soluzioni (pdf)
Compito del
24.01.2020 (pdf) soluzioni (pdf)
Compitino del
16.01.2020 (pdf) soluzioni (pdf)
Compitino del
29.11.2019 (pdf) soluzioni (pdf)
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 Rostagni – Via Marzolo
Martedi' : 10:30 - 12:15 Aula Rostagni – Via Marzolo
Mercoledi' : 11:30 - 13:15 Aula EF5 (Ex Fiat)
Giovedi' : 10:30 - 13:15 Aula EF1 (Ex Fiat)
Pagine curate da: Giovanni Busetto
Ultimo aggiornamento: 1 - dicembre - 2019