FISICA II

Conoscenza del programma di Fisica I.

Non richiesta.

UNIVERSITÁ DEGLI STUDI DI CATANIA

Facoltà di Ingegneria

Corso di Laurea in Ingegneria Civile e Ambientale ( M – Z)

Programma di Fisica II

A.A. 2016 – 2017 Prof.ssa Concetta SUTERA

“Lo scienziato non studia la natura perché è utile, la studia perché ne riceve gioia

e ne riceve gioia perché la natura è bella. Se la natura non fosse bella,

non meriterebbe di essere conosciuta e se la natura non meritasse di essere conosciuta,

la vita non meriterebbe di essere vissuta”

(Henri Poincarè)

ELETTROSTATICA

Carica elettrica: proprietà. Conduttori e isolanti. Legge di Coulomb. Campo elettrico di una carica puntiforme. Campo elettrico di distribuzioni di carica. Le linee di campo elettrico. Moto di una particella carica in un campo elettrico. Flusso del campo elettrico e legge di Gauss. Conduttori in equilibrio elettrostatico. Potenziale elettrico ed energia potenziale. Potenziale ed energia potenziale di distribuzioni discrete e continue di cariche. Gradiente del potenziale. Esperimento di Millikan. Applicazioni dell’elettrostatica: il generatore Van de Graaff. Condensatori e capacità. Collegamento di condensatori. Energia del campo elettrico. Dielettrici: descrizione atomica e polarizzazione. Condensatori con dielettrico.

CORRENTE ELETTRICA STAZIONARIA

Intensità e densità di corrente. Modello microscopico della corrente. Resistenza e legge di Ohm. Resistenza, resistività e dipendenza dalla temperatura. Superconduttori. Energia e potenza elettrica. Forza elettromotrice. Resistori in serie e parallelo. Leggi di Kirchhoff. Circuito RC: carica e scarica di un condensatore. Amperometro e Voltmetro.

MAGNETISMO

Campi magnetici e forze magnetiche. Linee di forza del campo magnetico. Forza di Lorentz. Moto di particelle cariche in un campo magnetico ed applicazioni :il Ciclotrone. Forze su conduttori percorsi da corrente. Momento meccanico su una spira percorsa da corrente. Campo magnetico generato da correnti stazionarie. La legge di Biot e Savart. Forza magnetica fra due conduttori paralleli. Legge di Ampere. Campo magnetico di un solenoide. La legge di Gauss per il magnetismo. Il magnetismo nella materia: il momento magnetico degli atomi. Il campo magnetico terrestre (cenni).

INDUZIONE ELETTROMAGNETICA

Forza elettromotrice indotta. Legge di Faraday e di Lenz. Campi elettrici indotti. Generatore di corrente alternata. Autoinduzione e induttanza. Induttanza di un solenoide. Circuiti RL. Energia e densità di energia in un campo magnetico. Mutua induzione. Il circuito RLC.

CORRENTE ALTERNATA

Forze elettromotrici alternate. Valore medio ed efficace di una grandezza alternata. Oscillazioni in un circuito RLC serie. Risonanza. Il trasformatore.

ONDE ELETTROMAGNATICHE ED EQUAZIONI DI MAXWELL

Descrizione di un’onda. Equazione differenziale delle onde piane. Onde trasversali e longitudinali. Intensità di un’onda. Onde sonore. Corrente di spostamento e legge di Ampere generalizzata. Equazioni di Maxwell e onde elettromagnetiche piane. Spettro delle onde elettromagnetiche. Intensità delle onde elettromagnetiche.

OTTICA GEOMETRICA

La natura della luce. Velocità della luce e metodi di misura. Leggi della riflessione e rifrazione. Riflessione totale. Il principio di Huygens. Immagini formate da specchi piani e sferici. Immagini formate per rifrazione. Lenti sottili e applicazioni

OTTICA FISICA

Interferenza tra due sorgenti puntiformi coerenti. Esperimento di Young. Distribuzione di intensità nella figura di interferenza da doppia fenditura. L’interferometro di Michelson. Diffrazione da singola fenditura. Risoluzione da aperture circolari. Polarizzazione delle onde luminose.

1) R. Serway e J. Jewett - Fisica 2 - EdiSES Editrice

2) D. Halliday, R. Resnick e K. Krane - Fiscia 2 - Casa Editrice Ambrosiana

Compito scritto.

Esame orale.