Programma di Fisica Generale II (Matematica)
A.A. 2013/14

Campi e calcolo vettoriale

• Campi Scalari e Vettoriali
• Operatore ∇
• Gradiente di un campo scalare, derivata direzionale e superfici di livello
• Operatore di Laplace ∇² ed equazione di Laplace
• Linee di flusso e superfici equipotenziali di un campo vettroriale
• Gradiente e Rotore di un campo vettroriale
• Integrale di linea di un campo vettoriale e campi conservativi
• Flusso di un campo vettoriale, teorema di Gauss e campi solenoidali
• Circuitazione di un campo vettoriale, teorema di Stokes e campi conservativi

Elettrostatica

• Elettrizzazione per strofinio e per induzione
• Interpretazione microscopia: protoni, elettroni e neutroni
• Elettroscopio
• Legge di Coulomb
• Energia Potenziale Elettrostatica
• Campo Elettrico
• Potenziale Elettrico
• Flusso del Campo Elettirco: Legge di Gauss
• Equazioni di Maxwell per l'elettrostatica, equazione di Poisson
• Legge di Gauss: campo elettrico e potenziale sistema a simmetria sferica, filo indefinito, superficie indefinita e superficie di un conduttore, doppio strato
• Dipolo elettrico: campo elettrico e potenziale
• Espansione in multipoli per una distribuzione di carica qualsiasi
• Dipolo elettrico in campo elettrico
• Conduttori in campo elettrico: coefficienti di potenziale e di induzione
• Condensatori
• Capacità condensatore sferico, cilindrico, piano
• Condensatori in parallelo ed in serie
• Energia elettrostatica di un condensatore
• Densità di energia del campo elettrostatico
• Densità di carica superficiale nei conduttori
• Forze su conduttori carichi
• Elettrometro assoluto di Kelvin ed esperimento di Mllikan
• Problema generale dell'elettrostatica
• Metodo delle cariche immagini: campo di un carica puntiforme ed un piano indefinito, carica puntiforme e sfera conduttrice
• Campo elettrico nei dielettrici, esperienza di Faraday
• Cariche di polarizzazzione e vettore intensità di polarizzazione elettrica
• Vettore di spostamento
• Capacità di un condensatore riempito con un dielettrico omegeneo
• Campo elettrico sulla superficie di separazione tra due dielettrici
• Densità di energia elettrica in presenza di dielettrici
• Forze elettriche in presenza di dielettrici
• Dielettrici non omogenei
• Metodo delle immagini in presenza di dielettrici
• Interpretazione microscopica della polarizzazione, campo elettrico locale
• Polarizzazione elettronica, atomica e di orientamento nel caso di gas diluiti
• Polarizzazione elettronica nei sistemi non polari densi: campo di Lorenz ed equazione di Clausius-Mossoti
• Polarizzazione elettronica nei sistemi polari densi: campo di Osanger

Correnti Elettriche Stazionarie

• Densità e intensità di corrente
• Equazione di continuità
• Corrente di spostamento
• Legge di Ohm
• Potenza dissipata: legge di Joule
• Forza Elettromotrice
• Circuiti in serie
• Regole di Kirchhoff
• Circuito potenziometrico e ponte di Wheatstone
• Teoremi sui circuiti: sovrapposizione, reciprocità, Thevenin e massima potenza
• Circuiti in regime quasistazionario: circuito RC

Magnetismo

• Vettore di Induzione magnetica
• Forza di Lorentz
• Esperimento di Thomson, spettrometro di massa, acceleratori di particelle, effetto Hall
• Forza su un filo percorso da corrente: formula di Laplace
• Forza su una spira percorsa da corrente
• Campo magnetico generato da cariche e correnti: formula di Laplace
• Campo magnetico generato da un filo, spira circolare e solenoide
• Forza tra correnti
• Momento magnetico spira percorsa da corrente: Teorema di equivalenza di Ampère
• Flusso e circuitazione di B, Legge di Ampère
• Potenziale scalare magnetico
• Potenziale vettore
• Relazioni energetiche tra circuiti, flusso concatenato e coefficienti di induzione
• Densità energia magnetica
• Campo magnetico nella materia: vettori M e H
• Campo magnetico sulla superficie di separazione tra due mezzi
• Materiali diamagnetici, paramagnerici, ferromagnetici, antiferromagnetici e ferrimagnetici
• Circuito magnetico e legge di Hopkinson
• Induzione elettromagnetica: legge di Faraday-Neumann-Lenz
• Forma differenziale della legge di Faraday-Neumann-Lenz
• Alternatore, dinamo, motore elettrico, correnti parassite
• Diamagnetismo e Processione di Larmor
• Coefficienti di autoinduzione e di mutua induzione
• Circuito RL: correnti transienti

Correnti Alternate

• Correnti alternate: rappresentazione grandezze sinusoidali
• Circuiti RL e RC
• Circuito RLC
• Trattazione generale dei circuiti in corrente alternata
• Potenza dissipata: legge di Galileo Ferraris e massima potenza dissipata
• Circuito RLC serie e parallelo: stato transiente e stato stazionario
• Trasformatore statico
• Circuiti a serie di celle a T e Π
• Filtro passa basso, filtro passa alto e filtro passa banda

Onde Elettromagnetiche

• Corrente di spostamento
• Equazioni di Maxwell
• Propagazione di una perturbazione elettromagnetica in un mezzo omogeneo privo di cariche e correnti
• Onde elettromagnetiche piane
• Onde piane polarizzate.
• Velocità di fase e velocità di gruppo
• Propagazione di un'onda piana in un mezzo dispersivo
• Onde piane in un mezzo conduttore
• Vettore di Poynting
• Onde sferiche
• Riflessione e rifrazione di onde piane tra due is olanti
• Coefficienti di riflessione e di trasmissione
• Esperimento di Young
• Potenziali elettrodinamici ed equazioni di Maxwell
• Invarianza di Gauge, Gauge di Lorentz e Gauge di Coulomb
• Campo elettromagnetico di un dipolo oscillante

Relatività

• Principio di relatività di Galileo
• Equazioni di Maxwell e trasformazioni di Galileo
• Etere e velocità assoluta
• Esperimento di Michelson e Morley
• Eventi contemporanei, tempo proprio
• Principio di relatività di Einstein e trasformazioni di Lorentz
• Effetto Doppler
• Legge di trasformazione delle velocità
• Contazione delle lunghezze e dilatazione dei tempi
• Cono di luce; eventi di tipo spazio e di tipo tempo
• Quadrivettori controvarianti e covarianti, prodotto scalare
• Tensori quadridimensionali di rango 2, tensore metrico
• Quadrigradiente, quadridivergenza, operatore di D'Alambert
• Quadricorrente e Quadripotenziale
• Formulazione covariante delle equazioni di Maxwell
• Legge di trasformazione dei campi E e B

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