Fisica Generale II 2010/2011

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. Tensione, potenziale. 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. Strato piano. Discontinuita' del campo elettrico. Condensatori. Collegamento di condensatori. Energia del campo elettrostatico. Dielettrici. La costante dielettrica. Polarizzazione dei dielettrici. Energia del campo elettrostatico. 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. MAGNETOSTATICA Interazione magnetica. Campo magnetico. Elettricita' e magnetismo. Forza magnetica su una carica in moto. Forza magnetica su un conduttore percorso da corrente. Momenti meccanici su circuitipiani. 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. INDUZIONE ELETTROMAGNETICA Legge di Faraday dell'induzione elettromagnetica. Origine del campo elettrico indotto e della f.e.m. indotta. Applicazioni della legge di Faraday. Legge di Ampere-Maxwell. Corrente di spostamento. Autoinduzione ed induzione mutua Le equazioni di Maxwell. Le equazioni di Maxwell in forma differenziale. Le onde elettromagnetiche

Elementi di metrologia generale L’operazione di misura - Grandezze fisiche e unità di misura - Sistemi di unità di misura - Il Sistema Internazionale – 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 - Funzione di Gauss: valore aspettato e varianza, standardizzazione - Funzione di ripartizione, tabelle di probabilità - Covarianza – Rigetto dei dati: criterio di Chauvenet – Medie pesate – Metodo dei minimi quadrati per relazioni attese di tipo lineare – La distribuzione binomiale - La distribuzione Poissoniana - Il test del Chi quadro - Grafici di misure e determinazione grafica di parametri funzionali. Analisi della misurazione: caratteristiche metrologiche dei dispositivi di misura Strumenti e catene di misura - Grandezze di influenza - Diagramma di taratura - Curva di taratura - Campo di misura - Sensibilità e risoluzione - Banda passante - Ripetibilità, stabilità ed isteresi - Prontezza - Precisione – Accuratezza – Analisi di parametri metrologici e delle loro relazioni in dispositivi per la misura di alcune grandezze fisiche: esempi di misurazioni di lunghezza, forza, volume e densità, temperatura e calore, corrente elettrica.