Elettrostatica
La legge di Coulomb. Unità di misura. Campo Elettrico. Il principio di sovrapposizione ed il campo Elettrico prodotto da distribuzioni discrete e continue di cariche. Flusso del campo Elettrico. Teorema di Gauss. Leggi di trasformazione del campo Elettrico per rotazioni, traslazioni e riflessioni delle sorgenti. Il campo Elettrico di distribuzioni simmetriche: distribuzione a simmatria sferica; distribuzione lineare su un filo rettilineo; distribuzione piana. Il campo Elettrico in un condensatore a facce piane parallele. Discontinuità del campo Elettrico attraverso una distribuzione superficiale di carica. Teorema della divergenza. Potenziale del campo Elettrico. Rotazione del campo Elettrico. Potenziale prodotto da diverse distribuzioni di carica. Il dipolo. Comportamento del potenziale a grandi distanze: sviluppo in multipoli. Forza e momento esercitate da un campo Elettrico su una distribuzione rigida di cariche in approssimazione del dipolo. Energia di una distribuzione di cariche (discreta o continua). Densità di energia. Circuitazione del campo Elettrico. Teorema di Stokes. Forza su un elemento di superficie carico. Assenza di posizioni di equilibrio stabile nel vuoto.
Elettrostatica dei conduttori
Definizione di conduttore. Il campo Elettrico e la distribuzione di carica dentro e sui conduttori. Proprietà delle linee di forza del campo Elettrico. L'induzione elettrostatica. Il problema di Dirichlet e il problema di Neumann. Gabbia di Faraday. Riduzione del problema di Neumann al problema del Dirichlet: coefficienti di capacità e coefficienti di potenziale. Lo schermo elettrostatico. Capacità e condensatori. Metodi di soluzione dell'equazione di Laplace: cariche immagine.
Corrente elettrica Corrente elettrica.
Densità di corrente. Conservazione della corrente. Correnti stazionarie. Legge di Ohm. Potenza dissipata. Teoria di Lorentz-Drude della conduzione elettrica. Scarica e carica di un condensatore attraverso una resistenza. Concetto di forza elettromotrice (f.e.m.). Generatori di f.e.m. La pila.
Magnetismo (I)
Fenomenologia. Campo Magnetico. Forza di Lorentz. Campi elettrici e magnetici e cambiamenti di riferimento.
Elementi di teoria della Relatività
Il principio di Relatività. Leggi di trasformazione delle grandezze fisiche. Trasformazioni di Lorentz. Dilatazione dei tempi, contrazione delle lunghezze e trasformazione delle velocità. Geometria dello spazio-tempo. Dinamica relativistica. Teorema delle forze vive. Leggi di trasformazione dell'impulso e dell'energia. Trasformazione delle forze. Leggi di trasformazione della carica, della densità di carica e di corrente. Trasformazione del campo Elettrico. Campo Elettrico prodotto da una carica in moto uniforme. Forza su una carica in moto dovuta ad un filo percorso da corrente. Campo Magnetico prodotto da un filo rettilineo percorso da corrente.
Magnetismo (II)
Proprietà del campo Magnetico prodotto dal filo
percorso da corrente: le equazioni del rotatore e della divergenza. Potenziale
vettore. Campo Magnetico prodotto da una distribuzione di corrente. Campo
prodotto da un filo percorso da corrente. Forza esercitata dal campo su
un circuito percorso da corrente. Forza fra due circuiti. Leggi di trasformazione
del campo Magnetico e del potenziale vettore per rotazioni, traslazioni
e riflessioni delle sorgenti. Campo Magnetico di una spira circolare. Campo
Magnetico di un solenoide. Discontinuità del campo Magnetico attraverso
una distribuzione superficiale di corrente. Campo Magnetico di una lamina
di corrente. Il ``condensatore magnetico. Forza agente su un elemento di
corrente di superficie. Potenziale vettore a grandi distanze. Momento di
dipolo magnetico. Forza e momento su un dipolo magnetico in campo magnetico.