Ingegneria dell'Energia Elettrica

Elettrostatica nel vuoto Azioni elettriche. Carica elettrica. Legge di Coulomb. Campo elettrico. Principio di sovrapposizione. Dipolo elettrico. Forze su dipolo in campo elettrico. Sistemi di cariche discreti e continui. Flusso del campo elettrico. Teorema di Gauss. Divergenza di un campo vettoriale. Teorema della divergenza. Prima equazione di Maxwell. Potenziale elettrostatico. Circuitazione del campo elettrico. Teorema del rotore, Terza equazione di Maxwell. Conduttori carichi nel vuoto Modello macroscopico della materia. Conduttori nel vuoto. Condizione di equilibrio elettrostatico di conduttori. Distribuzione della carica nei conduttori. Conduttori con cavita’ vuota. Azione schermante e principio di sovrapposizione. Conduttore neutro con carica in cavita’. Teorema di unicita’. Teorema di Coulomb. Capacità elettrica e condensatori. Condensatori in parallelo. Condensatori in serie. Sistemi di condensatori. Partizione di carica. Partizione di tensione. Energia elettrostatica. Forze su conduttori carichi. Elettrostatica in presenza di dielettrici Polarizzazione atomica. Campo macroscopico di polarizzazione. Elettrostatica con i dielettrici. Costante dielettrica e generalità su conduttori ed isolanti. Dielettrici lineari e isotropi. Il vettore Polarizzazione Elettrica P e distribuzioni di carica uniformi e non uniformi. Espressione della densità di carica superficiale e volumica in termini di P. Equazioni di Maxwell con dielettrici. Il vettore Spostamento Elettrico D e le equazioni dell'elettrostatica nei dielettrici. Condizioni di raccordo per i campi E,D. Condensatori parzialmente riempiti di dielettrico e forze di risucchio. Espressione dell'energia elettrostatica nei dielettrici. Pressione elettrostatica. Equazione di Poisson. Corrente elettrica stazionaria Corrente elettrica nei conduttori. Generatore elettrico. Campo di densità di corrente. Equazione di continuità. Correnti stazionarie. Potenza elettrica. Legge di Ohm. Legge di Ohm locale. Collegamenti di conduttori. Riduzione di reti. Generatore centrifugo. Cubo di resistenze. Forza elettromotrice . Modello di generatore ideale di tensione. Legge di Ohm generalizzata. Legge delle maglie. Modello di generatore reale ohmico. Bilancio di potenza. Scarica e carica di un condensatore. Teorema di Thevenin. Magnetostatica nel vuoto Interazione magnetica e esperimento di Oersted. Azioni magnetiche. Forza di Lorentz. Campo di induzione magnetica B. Legge del flusso di B. Forze su circuiti percorsi da corrente in campo magnetico. Campo B generato da correnti stazionarie. Seconda equazione di Maxwell. Circuitazione di B. Legge di Ampere. Quarta equazione di Maxwell stazionaria. Magnetostatica in presenza di materia Fenomenologia e tipo di materiali. Campo di intensità di magnetizzazione e correnti superficiali. Equazioni di Maxwell per la magnetostatica nella materia. Materiali magnetici isotropi e lineari. Campo H. Condizioni di raccordo a fra due mezzi. Ferromagnetismo. Ciclo di isteresi. Legge di Hopkinson. Elettromagnete. Campi elettrici e magnetici variabili nel tempo Forza di Lorentz. Moto di una particella carica in campo magnetico uniforme. Fenomeni di induzione elettromagnetica. Legge di Faraday. Terza equazione di Maxwell. Auto e mutua induzione. Energia magnetica. Densita’ di energia magnetica. Corrente di spostamento. Quarta equazione di Maxwell. Onde elettromagnetiche Onde ed equazione delle onde in una dimensione. Eq. Maxwell nello spazio libero. Onde elettromagnetiche e velocità della luce. Equazioni di Maxwell: sintesi e corrente di polarizzazione. Superconduttivita’ Introduzione alla superconduttività (fenomenologia e storia). Tipi di superconduttori. Conduzione elettrica e resistenza nei metalli. Coppie di Cooper. Effetto Meissner- Ochsenefeld. Teoria di London e lunghezza di London. Cenni ai superconduttori di tipo II. Diagrammi di fase. Applicazioni.

Fisica I Analisi I

C. Mencuccini, V. Silvestrini; Fisica II: elettromagnetismo e ottica, Casa Editrice Ambrosiana. Dispense sulla superconduttività.

La frequenza non e' obbligatoria ma fortemente consigliata.

1. Prova scritta con 4 esercizi e una domanda di teoria. 2. Prova orale in cui si discutono le soluzioni degli esercizi, e due/tre domande di teoria per approfondire il grado di apprendimento della materia.

Alla lavagna