Le conoscenze iniziali sono fornite agli studenti nei corsi di base di matematica e di Fisica I

Lezioni frontali, esercitazioni in aula, studio individuale

Frequenza: non obbligatoria ma fortemente consigliata.

La carica elettrica e il campo elettrostatico: Capitolo 1 - Gettys

- la carica elettrica e la legge di Coulomb (carica elementare, unità di misura della carica)

- il campo elettrico (definizione operativa, concetto di carica di prova, unità di misura)

- il campo elettrico di un sistema di cariche puntiformi

- il campo elettrico di un dipolo elettrico ed il suo andamento a grandi distanze

- il campo elettrico di una distribuzione continua (densità volumica, superficiale e di linea)

 - le linee di campo (linee di carica puntiforme e di dipolo)

- calcoli di campi elettrici: la bacchetta carica, l'anello, il disco, il guscio sferico

- moto di una carica puntiforme in campo uniforme

La Legge di Gauss: Capitolo 2- Gettys

- definizione di flusso di un campo vettoriale

- la legge di Gauss  per il campo elettrico

- calcolo del campo elettrico di distribuzioni ad alta simmetria (simmetria, sferica, cilindrica, piana)

Il potenziale elettrico: Capitolo 3- Gettys

- richiami su definizioni di forze conservative e di energia potenziale.

- la conservatività del campo elettrostatico. Circuitazione del campo elettrostatico.

- Definizione di energia potenziale elettrostatica e di potenziale elettrostatico.

- come ricavare il campo elettrico E dal potenziale elettrostatico

- lavoro fatto dal campo E e differenza di potenziale (definizione operativa e unità di misura)

- differenza di potenziale in un campo uniforme

- potenziale di una carica puntiforme

- potenziale di un sistema di cariche puntiformi

- potenziale di una distribuzione continua  

- calcolo di potenziali di distribuzioni continue: potenziale di una bacchetta, anello, disco, sfera

- energia di configurazione di distribuzioni di cariche discrete e continue.

Proprietà dei conduttori in equilibrio elettrostatico: Capitolo 4- Gettys

- valore del campo interno e della densità di carica superficiale

- valore e orientazione del campo elettrico sulla superficie

- potenziale del conduttore

- campo all'interno di una cavità (schermo elettrostatico)

- effetto delle punte

Capacità e dielettrici: Capitolo 4- Gettys

- la capacità (definizione e unità di misura)

- calcoli di capacità: il condensatore piano, il condensatore cilindrico, il condensatore sferico)

- condensatori in serie e in parallelo

- energia del condensatore e densità di energia del campo elettrico

- condensatori riempiti con dielettrici e la costante dielettrica relativa

- il campo elettrico in dielettrici isotropi e omogenei e le cariche di polarizzazione.

- il teorema di Gauss per il campo elettrico nei materiali.

- il vettore P polarizzazione per unità di volume ed il teorema di Gauss per il campo P

- il campo dell'induzione elettrica D. Relazioni costitutive.

- il teorema di Gauss per il campo D.

- Condizioni al contorno per i campi E e D (componenti parallele e perpendicolari) all’interfaccia tra due dielettrici.

La corrente elettrica e circuiti in continua : Capitolo 6- Gettys

- i generatori di tensione continua e la batteria

- la corrente elettrica e la sua unità di misura

- corrente prodotta da un sistema di cariche in movimento

- la densità di corrente e la conducibilità elettrica

- la legge di Ohm e la resistenza elettrica R (unità di misura di R)

- la resistività elettrica

- la legge di Joule

- la conservazione della carica

- Resistori in serie ed in parallelo

- Circuito RC

Il  Campo Magnetostatico: Capitolo 7- Gettys

- la forza magnetica e il campo magnetostatico (definizione operativa e unità di misura)  

- forza su un filo percorso da corrente

- Momento meccanico su una spira

- moto di una carica in un campo magnetico uniforme

- cenni su applicazioni: lo spettrometro di massa e l’effetto Hall

Le Sorgenti del Campo Magnetico: Capitolo 8 e 11 - Gettys

- la legge di Biot e Savart  

- calcoli di campi magnetici:

campo di una bacchetta,campo di un filo indefinito, campo sull'asse di una spira

- forza fra due fili paralleli

- la legge di Ampere

- calcolo del campo magnetico in condizioni di alta simmetria:

filo indefinito, piastra, toro, solenoide

- il flusso del campo magnetico e la legge di Gauss per il magnetismo

- cenni sul magnetismo nella materia e correnti di magnetizzazione.

- teorema di Ampere per il campo B nei materiali

- il vettore H , il teorema di Ampere per il vettore H.

- Condizioni al contorno per i campi H e B all’interfaccia tra due materiali.

Campi variabili nel tempo Cap 9 - Gettys

- Induzione e legge di Faraday

- forza elettromotrice dinamica

- la legge di Lenz

- la circuitazione del campo elettrico

- fem indotte e campi elettrici indotti

- cenni su generatori, motori

Autoinduzione e mutua induzione Cap 10 - Gettys

- autoinduttanza  e mutua induttanza

- calcoli di autoinduttanze e mutue induttanze: solenoide, solenoidi accoppiati,spire accoppiate, linea bifilare

- energia di un sistema di spire e densita' di energia del campo magnetico

- il circuito RL

Legge di Ampere Maxwell ed equazioni di Maxwell

- la corrente di spostamento Cap 8 par 7 - Gettys

- le equazioni di Maxwell Cap 14 par 1, 2- Gettys