Università del Salento - Dipartimento di Matematica e Fisica "E. De Giorgi"
Corso di Laurea Triennale in Fisica - II Anno
Fisica III
Scopi
Il corso intende offrire una ampia panoramica dei concetti principali dell’elettromagnetismo, fornendo un approccio metodologico alla risoluzione dei problemi. Allo scopo il programma è integrato da esempi concreti e da esercizi tali da fornire una tipologia di applicazioni delle nozioni teoriche proposte.
PROGRAMMA
1. Operatori differenziali
Flusso di un vettore; gli operatori gradiente, divergenza e rotore; teorema della divergenza; teorema del rotore; campi conservativi.
2. Il campo elettrostatico
Introduzione, carica elettrica, legge di Coulomb, principio di conservazione della carica, principio di sovrapposizione degli effetti. Campo elettrico, linee di forza, esempi, potenziale elettrostatico, potenziale di una carica puntiforme, potenziale di un insieme di cariche, potenziale di distribuzioni di carica continue, esempi di calcolo, legge di Gauss, applicazioni, formulazione differenziale della legge di Gauss. Sviluppo in serie di multipoli, dipolo elettrico, comportamento di un dipolo in un campo esterno; energia del campo elettrico.
3. Sistemi di conduttori e dielettrici
Conduttori e sistemi di conduttori, schermi elettrostatici; il problema generale dell'elettrostatica, esempi; Condensatori e capacità, esempi di calcolo, energia immagazzinata in un condensatore, collegamenti tra condensatori; forze elettrostatiche sui conduttori; dielettrici polari e apolari, il fenomeno della polarizzazione, il vettore spostamento; energia elettrostatica in un dielettrico.
4. Corrente elettrica stazionaria e circuiti
Correnti elettriche, resistività e resistenza, legge di Ohm, giustificazione elementare della legge di Ohm, effetto Joule, collegamenti tra resistenze, la forza elettromotrice, le leggi di Kirchhoff, calcolo delle correnti; circuiti in regime quasi stazionario, circuiti RC.
5. Il campo magnetico statico
Il campo magnetico, forza di Lorentz, moto di una carica in un campo magnetico; effetto di un campo magnetico su una corrente, sorgenti del campo magnetico, linee di forza; elettromagnetismo e sistemi di riferimento; forze tra correnti elettriche rettilinee, campo magnetico sull’asse di una spira percorsa da corrente, forze magnetiche su una spira quadrata, legge di Ampere, legge di Gauss per il campo magnetico; il potenziale vettore.
6. Proprietà magnetiche dei materiali
Magnetizzazione, il campo H; sorgenti del campo H.
7. Induzione elettromagnetica
Legge di Faraday-Henry-Lenz, induzione di movimento, esempi; autoinduzione, calcolo di autoinduttanze, energia immagazzinata in una bobina; mutua induzione, energia di circuiti mutuamente accoppiati, energia del campo magnetico; circuiti RL; espressione differenziale della Legge di Faraday-Henry-Lenz, legge di Ampere-Maxwell, la corrente di spostamento, equazioni di Maxwell. Energia del campo elettromagnetico, il teorema di Poynting. Deduzione dell'equazione delle onde dalle equazioni di Maxwell.
8.
Circuiti in corrente alternata
Circuito RLC smorzato,
metodo simbolico, Circuito RLC forzato, impedenza, la
risonanza, potenza nei circuiti in corrente alternata, il trasformatore.
TESTI CONSIGLIATI
C. Mencuccini, V. Silvestrini, FISICA II, Elettromagnetismo - Ottica, Liguori Editore.
M. Panareo, Appunti di Elettromagnetismo, Dispense.
R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands, La fisica di Feynman. Vol. 2: Elettromagnetismo e materia, Zanichelli
M. Nigro, C. Voci, PROBLEMI DI FISICA GENERALE, elettromagnetismo – ottica, Edizioni libreria Cortina Padova.
Circuiti in
regime sinusoidale
REQUISITI DEL CORSO
Si richiede il superamento dell'esame di Fisica II e la conoscenza di nozioni di Analisi Matematica I, Analisi Matematica II ed Analisi Matematica III.
MODALITA' DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME
Una prova scritta seguita da un colloquio orale. La validità della prova scritta, se superata positivamente, si estende al solo appello immediatamente successivo a quello in cui si è sostenuta la prova scritta. Per sostenere la prova scritta occorre prenotarsi presso l'apposito portale, non sono accettate prenotazioni via email. Durante la prova scritta è consentito l'uso di una calcolatrice scientifica e non è permessa la consultazione di testi o di appunti.
Presso la copisteria sono disponibili le copie delle prove proposte negli appelli precedenti.
ANNO ACCADEMICO 2023-2024
Orario
delle lezioni Easy
course