Fisica Generale 2 2022/2023

Elettrostatica nel vuoto. Interazioni elettriche e carica elettrica. Induzione elettrostatica. Legge di Coulomb. Campo elettrostatico. Linee di forza. Moto di una carica in un campo elettrostatico. Potenziale ed energia potenziale elettrostatica. Superfici equipotenziali. Dipolo elettrico: forze e energia in un campo esterno. Teorema di Gauss in forma integrale. Conduttori ideali. Teorema di Coulomb. Condensatori. Capacita' di un conduttore e di un condensatore. Energia di un condensatore. Densita' di energia elettrostatica.

Dielettrici. La costante dielettrica. Polarizzazione dei dielettrici. Equazioni generali dell’elettrostatica in presenza di dielettrici. Meccanismi di polarizzazione di molecole in gas, liquidi e solidi (cenni).

Corrente elettrica. Densita' ed intensita' di corrente. Legge di Ohm in forma integrale e locale. Resistenza e resistivita'. Modello classico della conduzione elettrica. Mobilita' di cariche elettriche in vari conduttori: resistivita' e temperatura in metalli e semiconduttori. Superconduttori. Resistenze in serie e in parallelo. Potenza dissipata. Forza elettromotrice. Carica e scarica di un condensatore. Corrente di spostamento.

Campo magnetico costante nel vuoto. Forza di Lorentz. Forza magnetica su di un conduttore percorso da corrente. Seconda formula di Laplace. Forze su di una spira in un campo magnetico. Energia di una spira in un campo magnetico. Effetto Hall. Moto di una particella in un campo magnetico costante. Legge di Biot e Savart. Prima formula di Laplace. Campo magnetico di una spira sul proprio asse. Forze fra fili percorsi da correnti. Teorema della circuitazione di Ampere. Solenoide indefinito. Solenoide toroidale.

Materiali magnetici. Permeabilita' e suscettivita' magnetica. Meccanismi di magnetizzazione (cenni). Le sostanze diamagnetiche, paramagnetiche, ferromagnetiche.

Campo elettrici e magnetici variabili nel tempo. Legge di Faraday. Coefficiente di autoinduzione. Circuiti RL ed RLC in chiusura ed apertura. Energia di una induttanza. Densita' di energia del campo magnetico. Legge di Ampere-Maxwell. Equazioni di Maxwell.

Onde elettromagnetiche e ottica fisica. Onde piane. Onde piane sinusoidali. Vettore di Poynting. Intensita' media di un'onda. Polarizzazione delle onde elettromagnetiche. Spettro delle onde elettromagnetiche. Luce e indice di rifrazione. Principio di Huygens-Fresnel. Riflessione, rifrazione, dispersione. Polarizzazione per riflessione, per assorbimento selettivo e per diffusione. Interferenza di Young e da lamine sottili. Diffrazione di Fraunhofer.