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Tipiche domande di Fisica Generale II (6 CFU)
1. Il campo elettrico e legge di Coulomb: esempio del calcolo generato da
alcune semplici distribuzioni.
2. Il potenziale elettrico, definizione, relazione con l’energia potenziale elettrostatica e calcolo del potenziale del campo generato da una carica puntiforme. 3. Energia potenziale elettrostatica di un sistema di cariche, formula e sua dimostrazione.
4. Campo elettrico prodotto da distribuzioni continue di cariche: su una linea o
una superfice
5. Azione del campo elettrico su di un dipolo elettrico.
6. Potenziale elettrostatico del campo generato da un dipolo elettrico. 7. Calcolo del campo elettrico a partire dal potenziale elettrico. Esempio.
8. Enunciato della legge di Gauss. Dimostrazione della consistenza della legge di Gauss con l’espressione del campo elettrico generato da una carica puntiforme che si ottiene dalla legge di Coulomb.
9. Applicazione della legge di Gauss al calcolo del campo elettrostatico nel caso di distribuzioni a simmetria sferica.
10. Applicazione della legge di Gauss al calcolo del campo elettrostatico nel caso di distribuzioni a simmetria cilindrica.
11. Applicazione della legge di Gauss al calcolo del campo elettrostatico nel caso di distribuzioni a simmetria piana (piano infinito).
12. Conduttori e campi elettrostatici, teorema di Coulomb. Esempio.
13. La legge di Gauss in forma differenziale ed il teorema della divergenza. 14. Andamento del campo elettrico e del potenziale elettrico all’interno ed all’esterno di una distribuzione cilindrica di carica: calcolo della capacità di un condensatore cilindrico.
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15. Andamento del campo elettrico e del potenziale elettrico all’interno ed all’esterno di una distribuzione sferica di carica: calcolo della capacità di un condensatore sferico.
16. Andamento del campo elettrico e del potenziale elettrico all’interno ed all’esterno di una distribuzione volumetrica piana di carica.
17. La circuitazione del campo elettrostatico in forma integrale e locale.
18. Sistema di due conduttori sferici concentrici: calcolo dell’andamento del potenziale e del campo elettrico quando il conduttore sferico interno possiede una carica Q. Schermo elettrostatico e messa a terra del sistema di due conduttori. 19. Condensatori in serie e parallelo: Espressione della capacità equivalente e dimostrazione.
20. Energia elettrostatica immagazzinata in un condensatore. 21. Densità di energia elettrostatica, formula e sua dimostrazione. 22. Elettrostatica in mezzi dielettrici.
24. Capacità di condensatori in presenza di un dielettrico interposto.
25. Calcolo della capacità di un conduttore isolato, e di un condensatore sferico. Variazione della capacità di un condensatore nel caso di interposizione di un metallo e di un dielettrico tra le sue armature.
26. Modello classico della conduzione elettrica in un conduttore solido: definizione di velocità di deriva, del vettore densità di corrente.
28. La legge di Ohm in forma macroscopica e microscopica: resistenza e resistività.
29. Resistori in serie e parallelo: Espressione della resistività equivalente e dimostrazione.
30. Prima e seconda legge di Kirchhoff. 31. Effetto Joule in forma locale e integrale. 32. I generatori di f.e.m.
33.Carica di un condensatore. Considerazioni energetiche sul lavoro fatto dal generatore e dall’energia spesa nel carico dissipativo.
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34. Scarica di un condensatore e bilancio energetico.
35. La seconda legge di Laplace: sua definizione. Derivazione della forza di Lorentz.
36. La forza di Lorentz e moto delle cariche in presenza di campi magnetici. 37. La prima legge di Laplace e legge di Biot-Savart. Esempio di una spira. 38. Azione tra fili paralleli percorsi da corrente.
39. Azione del campo di induzione magnetica B su di una spira quadrata: momento di dipolo magnetico. Analogia con il dipolo elettrico.
41. La legge di Ampere in forma integrale. Esempio del solenoide.
42. Calcolo del campo di induzione magnetica per un tubo percorso da corrente. 43. Differenze ed analogie tra dipoli elettrici e magnetici
44. La legge di Faraday-Neumann-Lenz: esempi di applicazioni alla generazione di correnti variabili nel tempo.
45. Induttanza, mutua induzione. Esempio.
46. Alternatore e suo bilancio energetico (spira che ruota in un campo B uniforme). 47. Chiusura ed apertura di un circuito RL: determinazione delle equazioni per le correnti e considerazioni energetiche.
48. Energia magnetica immagazzinata in un induttore: dimostrazione basata sull’analisi energetica del circuito RL.
49. Densità di energia magnetica: dimostrazione nel caso di un solenoide rettilineo infinito.
51. Metodo simbolico per i circuiti in corrente alternata e impedenza dei vari componenti.
52. Risonanza nei circuiti RLC.
53. La corrente di spostamento e la legge di Ampère-Maxwell. 54. Le equazioni di Maxwell in forma integrale.
