Domande Teoria Fisica 2

Domande svolte per la parte teorica dell'esame scritto di Fisica 2.
Argomenti: Carica elettrica. Conservazione della carica elettrica. Legge di Coulomb. Principio di sovrapposizione.
Campo elettrostatico. Distribuzioni continue di carica. Dipolo elettrico. Lavoro della forza elettrica. Potenziale elettrostatico. Gradiente. Flusso di un vettore. Legge di Gauss e applicazioni. Divergenza e teorema della divergenza. Formulazione locale della legge di Gauss. Conduttori in equilibrio. Condensatori e capacità elettrica. Energia e densità di energia elettrostatica. Pressione elettrostatica. Proprietà elettriche della materia: dielettrici; polarizzazione; suscettività e costante dielettrica; cariche di polarizzazione; vettore D e legge di Gauss per il vettore D. Conduzione elettrica. Velocità di deriva. Densità di corrente. Conservazione della carica ed equazione di continuità. Legge di Ohm microscopica e macroscopica. Resistenza e resistività. Effetto Joule. Generatori di f.e.m. Leggi di Kirchhoff e reti lineari (cenni). Processi non stazionari: carica e scarica del condensatore. [Corrente di spostamento.]
Campo magnetico. Forza di Lorentz. Forze su conduttori percorsi da corrente. Legge elementare di Laplace. Forze su di una spira percorsa da corrente. Momento di dipolo magnetico. Moto di cariche in campo B. Spettrometro di massa. Selettore di velocità. Ciclotrone. Sorgenti del campo B. Leggi di Laplace e Biot-Savart. Forze tra fili percorsi di corrente. Campo magnetico di una spira circolare. Campo di un dipolo magnetico. Campo del solenoide finito e infinito. Circuitazione di B e legge di Ampère. Campo B del filo infinito, del solenoide infinito e del solenoide toroidale. Campi solenoidali e divergenza di B. Rotore e teorema di Stokes. Potenziale vettore. Proprietà magnetiche della materia: permeabilità e suscettivita magnetica; magnetizzazione della materia; correnti amperiane e campo H; teorema di Ampère per il campo H; materiali diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici. Legge di Faraday-Lenz. Circuito di area variabile in campo B costante. Generatori di f.e.m. Spira rotante in campo B costante. Generatore di corrente alternata. Flusso autoconcatenato e coefficiente di autoinduzione. Circuito RL. Energia magnetica e densità di energia magnetica. Circuito LC ideale e circuito RLC. Mutua induzione. Energia magnetica di circuiti accoppiati. Legge di Ampère-Maxwell. Corrente di spostamento. Equazioni di Maxwell in forma integrale e locale.
Equazioni di Maxwell nel vuoto. Fenomeni ondulatori. Frequenza e vettore d'onda. Velocità di propagazione. Onde progressive e stazionarie. Interferenza, battimenti. Onde elettromagnetiche piane, derivazione dalle equazioni di Maxwell. Velocità della luce. Vettore di Poynting.