Project Description

Learning objectives

introdurre lo studente ad una conoscenza di base dei principi fisici dell’elettromagnetismo classico, con esempi di generazione di campi elettrici e magnetici statici e lentamente variabili nel tempo e cenni ad alcune applicazioni tecnologiche.

Course content

ELETTROSTATICA NEL VUOTO Cariche elettriche. Isolanti e conduttori. Struttura elettrica della materia. La legge di Coulomb. Campo elettrostatico. Campo elettrostatico prodotto da una distribuzione continua di cariche. Linee di forza del campo elettrostatico. Lavoro della forza elettrica. Tensione, potenziale. Calcolo del potenziale elettrostatico. Energia potenziale elettrostatica. Il campo come gradiente del potenziale. Superfici equipotenziali. Il rotore del campo elettrostatico. Il dipolo elettrico. La forza su un dipolo elettrico. Flusso del campo elettrostatico. Legge di Gauss. Dimostrazione della legge di Gauss. Alcune applicazioni e conseguenze della legge di Gauss. La divergenza del campo elettrostatico. ELETTROSTATICA NEI CONDUTTORI E NEI DIELETTRICI Conduttori in equilibrio. Conduttore cavo. Schermo elettrostatico. Strato piano. Discontinuità del campo elettrico. Condensatori. Collegamento di condensatori. Energia del campo elettrostatico. Dielettrici. La costante dielettrica. Polarizzazione dei dielettrici. Energia del campo elettrostatico. Equazioni generali dell’elettrostatica in presenza di dielettrici CORRENTE ELETTRICA Conduzione elettrica. Corrente elettrica. Corrente elettrica stazionaria. Legge di Ohm della conduzione elettrica. Modello classico della conduzione elettrica. Resistori in serie e parallelo. Forza elettromotrice. Legge di Ohm generalizzata. Carica e scarica di un condensatore attraverso un resistore. Corrente di spostamento. Leggi di Kirchhoff per le reti elettriche. MAGNETOSTATICA
Interazione magnetica. Campo magnetico. Elettricità e magnetismo. Forza magnetica su una carica in moto. Forza magnetica su un conduttore percorso da corrente. Momenti meccanici su circuiti piani. Moto di una particella carica in un campo magnetico B. Campo magnetico prodotta da una corrente. Calcoli di campi magnetici prodotti da circuiti particolari. Azioni elettrodinamiche tra fili percorsi da corrente. Legge di Ampere. Teorema di equivalenza di Ampere. Divergenza del vettore induzione magnetica. Teorema della circuitazione di Ampere. Proprietà magnetiche della materia. Meccanismi di magnetizzazione e correnti amperiane (lettura) Legge di Gauss per il campo magnetico. Equazioni generali della magnetostatica in presenza di mezzi magnetizzati (cenni). INDUZIONE ELETTROMAGNETICA Legge di Faraday dell’induzione elettromagnetica. Origine del campo elettrico indotto e della f.e.m. indotta. Applicazioni della legge di Faraday. Autoinduzione. Energia magnetica. induzione mutua Legge di Ampere-Maxwell. Le equazioni di Maxwell. Le equazioni di Maxwell in forma differenziale. ONDE ELETTROMAGNETICHE Introduzione alle onde elettromagnetiche. Onde piane. Onde elettromagnetiche piane. Deduzione delle onde elettromagnetiche piane dalle equazioni di Maxwell. Energia di un’onda elettromagnetica piana. Vettore di Poynting. Polarizzazione delle onde elettromagnetiche piane (cenni). Spettro delle onde elettromagnetiche
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