Fisica Generale II 2022/2023

Programma del Corso di  Fisica Generale II:

ELETTROSTATICA NEL VUOTO Cariche elettriche. Isolanti e conduttori. Struttura elettrica della materia. La legge di Coulomb. Campo elettrostatico. Campo elettrostatico prodotto da una distribuzione continua di cariche. Linee di forza del campo elettrostatico. Lavoro della forza elettrica.  Potenziale elettrostatico. Calcolo del potenziale elettrostatico. Energia potenziale elettrostatica. Il campo come gradiente del potenziale. Superfici equipotenziali. Il dipolo elettrico. La forza su un dipolo elettrico. Flusso del campo elettrostatico. Legge di Gauss. Alcune applicazioni e conseguenze della legge di Gauss. La divergenza del campo elettrostatico.ELETTROSTATICA NEI CONDUTTORI E NEI DIELETTRICI Conduttori in equilibrio. Conduttore cavo. Schermo elettrostatico.  Capacità di un conduttore. Condensatori. Collegamento di condensatori. Energia del campo elettrostatico. Dielettrici. La costante dielettrica. Polarizzazione dei dielettrici. Energia del campo elettrostatico. Condizioni di raccordo per i campi E e D . CORRENTE ELETTRICA Conduzione elettrica. Corrente elettrica. Corrente elettrica stazionaria. Legge di Ohm della conduzione elettrica. Modello classico della conduzione elettrica. Resistori in serie e parallelo. Forza elettromotrice. Legge di Ohm generalizzata. Circuiti percorsi da correte quasi stazionaria. Analisi energetica di un circuito RC MAGNETOSTATICA Interazione magnetica. Campo d induzione magnetica. Elettricita' e magnetismo. Forza magnetica su una carica in moto. Forza magnetica su un conduttore percorso da corrente. Momenti meccanici su circuiti. Moto di una particella carica in un campo magnetico B. Campo magnetico prodotto da una corrente. Calcoli di campi magnetici prodotti da circuiti particolari. Azioni elettrodinamiche tra fili percorsi da corrente. Legge di Ampere. Teorema di equivalenza di Ampere. Divergenza del vettore induzione magnetica. Teorema della circuitazione di Ampere. Diamagneti, paramagneti e ferromagneti: il vettore magnetizzazione. Condizioni di raccordo per i campi H e B. Circuiti magnetici. Legge di Hopkinson. Magneti permanenti. INDUZIONE ELETTROMAGNETICA Legge di Faraday dell'induzione elettromagnetica. Origine del campo elettrico indotto e della f.e.m. indotta. Applicazioni della legge di Faraday. Autoinduzione. Induzione mutua. Analisi energetica di un circuito RL. Energia magnetica ed azioni meccaniche. Legge di Ampere-Maxwell. Corrente di spostamento. ONDE ELETTROMAGNETICHE Equazione delle onde elettromagnetiche.  Perpendicolarità di E e B in una onda elettromagnetica. Polarizzazione. Vettore di Poynting. Le leggi della riflessione e della rifrazione.

Errore di misura - Incertezza di misura e fascia di valore - Incertezza strumentale e compatibilità delle misure - Misure dirette e indirette - Propagazione delle incertezze - Cifre significative. Analisi dei dati sperimentali Misure ripetute - Errori sistematici - Errori casuali: somma in quadratura - Trattazione statistica di misure ripetute affette da errori casuali: media, deviazione standard, deviazione standard della media, livello di confidenza, propagazione dell’incertezza statistica - Rappresentazione grafica dei dati da misure ripetute - Frequenza assoluta e relativa - Distribuzione di frequenze - Istogrammi - Variabili continue - Divisione in classi - Istogrammi d'area - Distribuzioni limite - Variabili casuali -Valore atteso e varianza nella teoria della probabilità. Funzione di Gauss: valore aspettato e varianza, standardizzazione - Funzione di ripartizione, tabelle di probabilità - Covarianza  – Medie pesate. La stima dei parametri e gli intervalli di confidenza. Il principio di massima verosimiglianza. Metodo dei minimi quadrati per relazioni attese di tipo lineare – Coefficiente di correlazione lineare

Libri di testo consigliati:

C.Mencuccini, V. Silvestrini, Fisica II, Casa Editrice Ambrosiana

R.Taylor, Introduzione all'Analisi degli Errori, Zanichelli

Libri con esercizi:

M.Marano et al., Fisica Sperimentale. Problemi di Elettromagnetismo, Società Editrice Esculapio.

F.Porto. et al., Problemi di Fisica Generale Elettromagnetismo ed Ottica, Edises