Programma svolto di Fisica generale I con laboratorio, elettromagnetismo
anno accademico 2010/2011N° Data Ore Tipo Argomento lezione Nome docente
17 17.05.2011 1 Lezione
Campi. Campi scalari e vettoriali. Operazioni differenziali sui campi:
gradiente, divergenza, rotore, laplaciano. Superficie orientata e vettore area. Operazioni integrali sui campi: corcuitazione, flusso, integrale di volume. Teoremi integrali: della divergenza e di Stokes.
Diego Cauz
18 19.05.2011 2 Lezione
Elettrizzazione per strofinio. Tipi di cariche, azioni tra cariche.
Conservazione della carica. Quantizzazione della carica. Struttura elettrica della materia. Conduttori e isolanti. Induzione e polarizzazione. Legge di Coulomb. Principio di sovrapposizione delle forze elettriche. Campo elettrico, principio di sovrapposizione per i campi. Linee di campo.
Diego Cauz
19 20.05.2011 2 Lezione
Correzione esercizi per casa (legge di Coulomb). Chiarimenti sull'induzione e il principio di sovrapposizione. Distribuzione continua di carica in 3, 2, 1 dimensioni. Campo elettrico generato da una distribuzione continua.
Esempi di calcolo: segmento e disco carichi uniformemente.
Diego Cauz
20 23.05.2011 2 Lezione
Simmetrie del campo E. Moto in un campo E uniforme. Dipolo elettrico.
Dipolo indotto e permanente. Forza e momento agenti su un dipolo in un campo E esterno. Energia potenziale di un dipolo. Angolo solido. Flusso del campo E. Calcolo del flusso per una carica puntiforme.
Diego Cauz
21 24.05.2011 2 Lezione
Correzione esercizi per casa. Legge di Gauss in forma integrale e differenziale. Applicazione della LdG: calcolo del campo E per un piano, un filo, una sfera carichi uniformemente. Distribuzione della carica su un conduttore in condizioni statiche. Campo E sulla superficie di un conduttore.
Diego Cauz
22 26.05.2011 2 Lezione
Correzione esercizi per casa. Schermo elettrostatico. Conduttore interno ad un altro conduttore e distribuzione della carica. Energia potenziale elettrostatica, potenziale elettrico. Potenziale di una carica puntiforme.
Potenziale di una distribuzione discreta e continua di carica. Esempi di calcolo del potenziale: segmento e disco carichi. Conservativita` del campo elettrico: 3a eq. dell'em. in forma integrale e differenziale. Gradiente del potenziale. Superfici equipotenziali.
Diego Cauz
23 27.05.2011 2 Esercitazione Correzione esercizi per casa. Esercizi su: principio di sovrapposizione, legge di Gauss, conservativita` del campo E, energia potenziale del dipolo Diego Cauz 24 30.05.2011 1 Esercitazione Correzione esercizi per casa: principio di sovrapposizione per il campo E,
campo E del dipolo elettrico a grandi distanze, calcolo di E di un cilindro
infinito carico. Diego Cauz
25 30.05.2011 1 Lezione
Capacita` elettrica. Farad. Calcolo della capacita` per un condensatore piano e cilindrico. Campo elettrico nella materia (cenni). Polarizzazione.
Costante dielettrica relativa. Carica legata in un dielettrico. Campo D (cenni). Energia elettrostatica associata ad un campo E.
Diego Cauz
26 30.05.2011 2 Lezione
Densita` di energia. Composizione di capacita` in serie e parallelo. Rigidita`
dielettrica. Esercizio sulla capacita`. Corrente elettrica, definizione, esempi, unita` di misura. Velocita` termica e di deriva dei portatori di carica nei metalli. Derivazione dell'espressione della corrente. Vettore densita` di corrente e sua relazione con la corrente.
Diego Cauz
27 31.05.2011 1 Esercitazione Correzione esercizi per casa. Esercizi su capacita` e corrente. Diego Cauz 28 31.05.2011 1 Lezione
Stima della velocita` termica e di deriva. Legge di Ohm. Resistenza e resistivita`. Dipendenza dalla temperatura. Campo elettrico in un conduttore percorso da corrente. Mobilita` dei portatori. Composizione di resistenze in serie e parallelo.
Diego Cauz
29 31.05.2011 2 Esercitazione
Effetto Joule. Potenza dissipata in un elemento ohmico. Esercizi sul calcolo di resistenza di conduttori particolari. Campo elettrico in un conduttore percorso da corrente. Esercizio di calcolo di densita` di carica su un condensatore piano. Forza elettromotrice. Generatori di tensione, tipologia.
Diego Cauz
Generatore di van de Graaf. Cenni sui generatori elettrochimici.
30 06.06.2011 2 Lezione
Corrente e ddp in un circuito con generatore. Caso ideale e caso reale.
Energia e potenza fornita dal generatore. Cenni sulle leggi di Kirchhoff.
Fenomeni non stazionari. Scarica in un circuito RC. Cenni sugli strumenti di misura. Magneti. Legge di forza tra poli magnetici. Campo magnetico B, linee di campo, direzione e verso del campo. Campo magnetico terrestre.
Assenza di carica magnetica. Momento magnetico di un ago. Uso di cariche magnetiche fittizie: campo magnetico di un ago a grandi distanze.
Esperienza di Oersted. Importanza della pila di Volta. Campo magnetico generato da una corrente. Forze di tipo non newtoniano. Esperienza di Rowland. Azione di un campo magnetico su una corrente. Legge di forza e definizione del modulo di B. Seconda legge di Laplace. Dimensioni e unita`
di B. Principio di sovrapposizione dei campi magnetici.
Diego Cauz
31 07.06.2011 2 Lezione
Forza di Lorentz. Moto di una carica in un campo B uniforme. Flusso di B e unita` di misura. Applicazioni della forza di Lorentz: ciclotrone, spettrometro di massa. Legge di Biot-Savart, permeabilita` magnetica del vuoto. Forza tra due correnti parallele. Definizione di ampere. Prima formula di Laplace.
Calcolo del campo B sull'asse di una spira.
Diego Cauz
32 09.06.2011 2 Lezione
Calcolo di B sull'asse di un solenoide finito e infinito. Circuitazione di B.
Legge di Ampere in forma integrale e differenziale. Calcolo di B generato da un solenoide infinito, in tutto lo spazio. Applicazioni della forza di Lorentz: amperometro analogico, effetto Hall.
Diego Cauz
33 10.06.2011 2 Lezione
Forza e momento agenti su una spira in un campo B uniforme. Momento magnetico di una spira. Campo B generato da una spira a grandi distanze.
Teorema di equivalenza di Ampere. Corrente elettrica come unica sorgente del campo magnetico. Cenni sul potenziale vettore. Calcolo del campo B in un solenoide toroidale a sezione rettangolare e calcolo del flusso di B attraverso una sezione sagittale. Calcolo del campo B di un filo spesso mediante integrazione della legge di Ampere differenziale. Selettore di velocita` e scrittura delle eqq. del moto di una carica in campi E, B incrociati. Circuito potenziometrico. Ponte di Wheatstone.
Diego Cauz
