FISICA GENERALE II
Obiettivi formativi
Fornire i principi fondamentali dell'elettromagnetismo classico e dei fenomeni ondulatori sia nel vuoto che in presenza di mezzi materiali, accentuando l’aspetto sperimentale della materia. Insegnare a risolvere ragionando semplici problemi sugli argomenti di cui sopra.Lo studente deve aver compreso i fenomeni relativi all’elettromagnetismo classico e alla propagazione per onde. Deve aver capito quali leggi sono state ottenute sperimentalmente e quali come deduzione matematica. Infine deve saper utilizzare gli argomenti trattati per risolvere semplici problemi.
Canale 1
MARCO CENTINI
Scheda docente
Programmi - Frequenza - Esami
Programma
Elettrostatica: Aspetti sperimentali; carica elettrica; legge di Coulomb e campo elettrico; principio di sovrapposizione; potenziale elettrostatico; dipolo elettrico; flusso di un campo vettoriale; legge di Gauss; equazioni dell'elettrostatica.
Elettrostatica e conduttori: Capacita'; energia di un condensatore carico; condensatori in serie e in parallelo.
Corrente elettrica nei conduttori: Forza elettromotrice; vettore densita' di corrente e intensita' di corrente elettrica; principio di conservazione della carica elettrica; legge di Ohm; effetto Joule; Resistenze in serie e in parallelo. Le leggi di Kirchhoff.
Magnetostatica: sorgenti del campo magnetico e aspetti sperimentali; la legge di Biot-Savart; I e II legge di Laplace; definizione dell'Ampere; momento di dipolo magnetico di una spira; circuitazione di un campo vettoriale e il Teorema di Ampere; Legge di Gauss per il campo magnetico; le equazioni della magnetostatica in forma integrale e in forma differenziale.
Induzione elettromagnetica: Forza di Lorentz; legge di induzione di Faraday e Legge di Lenz; correnti di Foucault; rotore del campo elettrico; il fenomeno dell'autoinduzione; induttanza; energia immagazzinata da un'induttanza; circuito RL; mutua induttanza.
Campi elettrici nella materia
Aspetti sperimentali; la polarizzazione molecolare; dielettrici polari e non polari; vettore polarizzazione dielettrica; densità di carica superficiale e volumetrica di polarizzazione su un dielettrico; corrente di polarizzazione; vettore induzione elettrica; divergenza del campo induzione elettrica; suscettività elettrica e costante dielettrica di un dielettrico isotropo; potenziale elettrostatico nei dielettrici; condizioni di continuità del campo elettrico e del campo induzione elettrica sull'interfaccia fra due dielettrici isotropi; energia del campo elettrostatico; forza su un dielettrico in un condensatore carico; rigidità dielettrica.
Campi magnetici nella materia
Momento di dipolo magnetico orbitale e di spin nell'atomo dovuto agli elettroni; effetti di un campo magnetico su sostanze diverse - diamagnetismo e paramagnetismo; intensità di magnetizzazione; densità di corrente superficiale e volumetrica di magnetizzazione; la legge di Ampère nella materia; vettore intensità di campo magnetico; suscettività magnetica e permeabilità magnetica; condizioni del campo magnetico e del campo induzione magnetica all'interfaccia tra sostanze magnetiche isotrope ed omogenee; ferromagnetismo; isteresi magnetica; circuiti magnetici; la legge di Hopkinson; energia del campo magnetico; forza agente su sostanze magnetiche in presenza di campi magnetici.
Correnti alternate
Oscillazioni smorzate in un circuito RLC, Oscillazioni permanenti in un circuito RLC, Circuiti in corrente alternata. Impedenza, Metodo simbolico per i circuiti in corrente alternata , Potenza in regime alternato, Generatori e motori.
Equazioni di Maxwell e onde elettromagnetiche:
Corrente di spostamento; equazioni di Maxwell nel vuoto in forma integrale e differenziale; equazioni di Maxwell nella materia; equazione delle onde nell'elettromagnetismo; velocità della luce; onde piane nel vuoto, polarizzazione di onde elettromagnetiche. Spettro di onde elettromagnetiche. Vettore di Poynting. Riflessione e rifrazione di onde elettromagnetiche. Legge di Snell. Dispersione della luce. Interferenza. Diffrazione. Interferenza.
Prerequisiti
Aver seguito i corsi di Analisi I, Geometria e Fisica I
Testi di riferimento
“Fisica – Volume II" di P.Mazzoldi, M.Nigro, C.Voci, EdiSes, seconda edizione.
Per alcuni argomenti si consiglia la consultazione di “Fisica II” di C. Mencuccini, V. Silvestrini, Zanichelli
Note distribuite dal docente scaricabili dal sito https://elearning.uniroma1.it/
Frequenza
Lezioni in aula, 8 ore settimanali.
Modalità di esame
prova scritta: 4 esercizi in due ore di tempo
prova orale: 3 domande
Modalità di erogazione
Il corso consiste in lezioni di teoria (60%) ed esercitazioni (40%) svolte in aula.
GIANLUIGI CASSE
Scheda docente
- Codice insegnamento1019332
- Anno accademico2024/2025
- CorsoIngegneria Chimica
- CurriculumCurriculum unico
- Anno2º anno
- Semestre1º semestre
- SSDFIS/01
- CFU9
- Ambito disciplinareFisica e chimica