Programma :

1) Carica elettrica e campo elettrico
- Elettricità statica: la carica elettrica e sua conservazione
- carica elettrica nell’atomo
- isolanti e conduttori
- carica indotta: l’elettroscopio
- la legge di Coulomb
- il campo elettrico
- linee di campo
- campi elettrici e conduttori

2) Potenziale elettrico ed energia elettrica; Capacità
- potenziale elettrico e differenza di potenziale
- relazione tra potenziale elettrico e campo elettrico
- linee equipotenziali
- l’elettronvolt, un’unità di misura dell’energia
- potenziale elettrico dovuto a cariche puntiformi
- dipoli elettrici
- la capacità
- dielettrici
- immagazzinamento di carica elettrica

3) Le correnti elettriche
- la batteria elettrica
- la corrente elettrica
- la legge di Ohm: resistenza di un circuito
- resistività
- la superconduttività
- potenza elettrica
- potenza nei circuiti domestici
- correnti alternate
- aspetti macroscopici della corrente elettrica

4) Circuiti in corrente continua
- resistenze in serie e in parallelo
- f.e.m. e tensione ai morsetti (poli)
- le leggi di Kirchoff
- f.e.m. in serie e in parallelo
- carica di una batteria
- circuiti contenenti condensatori in serie e in parallelo
- circuiti contenenti una resistenza e un condensatore
- rischi connessi con l’elettricità
- correnti di dispersione
- amperometri e voltmetri in corrente continua
- effetti della resistenza in uno strumento di misura

5) Magnetismo
- i magneti e i campi magnetici
- le correnti elettriche generano campi magnetici
- forza su una corrente elettrica di un campo magnetico; definizione di B
- forza agente su una carica elettrica in moto in un campo magnetico
- campo magnetico prodotto da un filo rettilineo
- forza tra due fili paralleli
- definizione dell’ampere e del coulomb
- la legge di Ampère
- momento torcente su una spira percorsa da corrente; momento magnetico;
- applicazioni: galvanometri, motori, altoparlanti
- l’effetto Hall
- ferromagnetismo: domini
- elettromagneti e solenoidi
- campi magnetici sui materiali magnetici; isteresi

6) Induzione elettromagnetica e leggi di Faraday; circuiti AC
- forza elettromotrice indotta
- la legge di Faraday sull’induzione; la legge di Lenz
- f.e.m. indotta su un conduttore in movimento
- la variazione di un campo magnetico produce un campo elettrico
- generatori elettrici
- forza controelettromotrice e momento torcente; correnti parassite
- trasformatori; trasporto di energia elettrica
- applicazioni dell’induzione: impianti audio, memorie dei computer e sismografi
- induttanza
- energia accumulata in un campo magnetico
- circuiti LR
- circuiti in corrente alternata e impedenza
- circuiti RCL in corrente alternata; come risolvere i problemi
- risonanza nei circuiti in corrente alternata; oscillatori
- adattamento d’impedenza

7) Onde elettromagnetiche
- campi elettrici variabili producono campi magnetici; equazioni di Maxwell
- la quarta equazione di Maxwell; corrente di spostamento
- produzione di onde elettromagnetiche
- calcolo della velocità delle onde elettromagnetiche
- la luce vista come un’onda elettromagnetica e lo spettro elettromagnetico
- misurazione della velocità della luce
- l’energia delle onde elettromagnetiche
- radio e televisione

8) Linee di trasmissione: cavo coassiale
- propagazione di onde elettromagnetiche guidate in cavi coassiali
- potenza trasmessa in un cavo coassiale: vettore di Poynting
- altri tipi di linee di trasmissione
- tensioni e correnti in una linea di trasmissione
- impedenza caratteristica
- linee terminate su carichi
- onda incidente e onda riflessa
- adattamento

9) La luce: ottica geometrica
- il modello a raggi per la radiazione luminosa
- riflessione: formazione delle immagini su uno specchio piano
- formazione delle immagini da parte di specchi sferici
- indice di rifrazione
- rifrazione: legge di Snell
- riflessione interna totale: le fibre ottiche

Testi di Riferimento :

- D. C. Giancoli: Physics for Scientists and Engineers, Prentice Hall
- S. Ramo, S. Winnery, R Van Duzer: Fields and Waves in Communication Systems, John Wiley & Sons
Dispense del corso

Ricevimento Studenti :

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