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CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA ENERGETICA
PROGRAMMA DEL CORSO DI FISICA II
(9 crediti) -A.A. 2015-2016
Prof. Carlo Cosmelli – [email protected]
Quello che segue è il programma d’esame riferito, per comodità, ai paragrafi del libro di testo (C. Mencuccini
V. Silvestrini, FISICA II, Liguori Editore). Per la preparazione può essere utilizzato qualunque altro libro di testo
per le facoltà scientifiche che riporti gli stessi argomenti con il medesimo livello di approfondimento (Non
vanno bene libri per medici o per biologi…). Gli argomenti sono quelli che saranno oggetto della prova orale.
Per la prova scritta fare riferimento agli esercizi svolti a lezione o a quelli del libro di testo. Nella prova scritta
NON vi saranno esercizi di Ottica.
I
Elettrostatica nel vuoto Campo elettrico e Potenziale
I.1 Azioni elettriche.
I.2 Carica elettrica e legge di Coulomb.
I.3 Il campo elettrico.
I.4 Campo elettrostatico generato da sistemi di cariche con distribuzione spaziale fissa e nota.
I.5 Teorema di Gauss.
I.6 La prima equazione di Maxwell.
I.7 Il potenziale elettrico.
I.8 Alcune considerazioni sul significato di gradiente.
I.9 Il dipolo elettrico.
I.10 Azioni meccaniche su dipoli elettrici in un campo elettrico esterno.
I.11 Sviluppo in serie di multipoli. (Non la dimostrazione).
I.12 Rotore di un campo vettoriale. Sviluppi derivanti dalla conservatività del campo elettrostatico.
I.13 Coordinate curvilinee ortogonali. (Come utilizzarle, vedi anche pag.65)
II
Sistemi di conduttori e campo elettrostatico
II.1 Campo elettrostatico e distribuzioni di carica nei conduttori.
II.2 Capacità elettrica.
II.3 Sistemi di condensatori.
II.4 Energia del campo elettrostatico.
II.5 Azioni meccaniche di natura elettrostatica nei conduttori.
II.6 Il problema generale dell'elettrostatica nel vuoto.
II.7 Alcune proprietà matematiche dell'equazione di Poisson e delle funzioni armoniche. NO.
II.8 Soluzione del problema generale dell'elettrostatica in alcuni casi notevoli.
II.8.1
Metodo delle cariche immagini.
II.8.2
II.8.3
Equazione di Laplace unidimensionale.
Soluzione per separazione di variabili. (NO, ma fa parte del programma di analisi).
1
III Elettrostatica in presenza di dielettrici
III.1 La costante dielettrica.
III.2 Interpretazione microscopica. (Non l’espressione esplicita della polarizzazione per orientamento)
III.3 Il vettore polarizzazione elettrica P (o intensità di polarizzazione).
III.4 Le equazioni dell'elettrostatica in presenza di dielettrici.
III.5 Il problema generale dell'elettrostatica in presenza di dielettrici e le condizioni al contorno per i vettori E e D.
III.6 Energia elettrostatica in presenza di dielettrici.
III.7 Macchine elettrostatiche. NO.
IV Corrente elettrica stazionaria
IV.1 Conduttori.
IV.2 Corrente elettrica.
IV.3 . Densità di corrente ed equazione di continuità.
IV.4 Resistenza elettrica e legge di Ohm.
IV.5 Fenomeni dissipativi nei conduttori percorsi da corrente.
IV.6 Forza elettromotrice e generatori elettrici. (Non la forza controlettromotrice).
IV.7 Alcuni esempi di generatori elettrici. NO.
IV.8 Resistenza elettrica di strutture conduttrici ohmiche.
IV.9 Circuiti in corrente continua.
V
IV.10
IV.11
Cariche su conduttori percorsi da corrente.
IV.12
Conduzione elettrica nei gas. NO.
IV.13
IV.14
Superconduttori.
IV.15
Circuiti percorsi da corrente quasi stazionaria.
Conduzione elettrica nei liquidi. NO.
Cenno ad alcuni metodi di misura di correnti, differenze di potenziale e resistenze. NO.
Fenomeni magnetici stazionari nel vuoto
V.1 Forza di Lorentz e vettore induzione magnetica 𝐵̅.
V.2 Azioni meccaniche su circuiti percorsi da corrente stazionaria in un campo magnetico esterno.
V.3 Campo 𝐵̅ generato da correnti stazionarie nel vuoto.
V.4 Proprietà del vettore induzione magnetica 𝐵̅ nel caso stazionario. (Non la dimostrazione dell’equazione di Maxwell V.31).
V.5 Potenziali magnetostatici. NO.
V.5.1
Potenziale scalare. NO.
V.5.2
Potenziale vettore (solo accennato).
V.6 Interazioni fra circuiti percorsi da corrente stazionaria.
V.7 Effetto Hall.
V.8 Trasformazioni relativistiche del campo elettrostatico e campo magnetostatico . NO, accennati a lezione.
VI Magnetismo nella materia
VI.1 Considerazioni introduttive generali.
VI.2 Generalità sugli aspetti atomici del magnetismo. (Cenni)
VI.3 Polarizzazione magnetica e sue relazioni con le correnti microscopiche: solo le conclusioni con le correnti di
magnetizzazione.
VI.4 Le equazioni fondamentali della magnetostatica in presenza di materia e le condizioni di raccordo per 𝐵̅ ed 𝐻̅.
VI.5 Proprietà macroscopiche dei materiali dia-, para- e ferromagnetici.
VI.5.1 Sostanze diamagnetiche.
VI.5.2 Sostanze paramagnetiche.
VI.5.3 Sostanze ferromagnetiche.
2
VI.6 Interpretazione microscopica dei fenomeni di magnetizzazione della materia
VI.6.1 Relazione fra campo microscopico locale e campi macroscopici. NO
VI.6.2 Precessione di Larmor. NO