Principi di elettrostatica. Correnti
elettriche e leggi dei circuiti. Misure di
grandezze elettriche e relativi strumenti.
Campo magnetico. Circuiti in c.a..
Complementi di teoria degli errori.
Esperienze su: misure con metodo
potenziometrico, misure con ponti in c.a., misure su circuiti risonanti, misura del campo magnetico terrestre con sonda di Hall.
G. Poggi: “Esperimenti di elettricità e
magnetismo” e altre dispense del
docente, scaricabili dal sito
http://studenti.fisica.unifi.it/~a_perego
Obiettivi Formativi
Conoscenze:
Misure di grandezze fisiche di natura
elettromagnetica.
Competenze acquisite
Risoluzione di circuiti in c.c. e c.a..
Conoscenza degli strumenti di misura di
grandezze elettromagnetiche (voltmetri,
amperometri, oscilloscopio) e utilizzo
corretto dei medesimi. Approfondimento
dei concetti e metodi relativi alla
valutazione degli errori di misura.
Capacità acquisite al termine del corso:
Montaggio di circuiti elettrici.
Pianificazione (scelta del metodo e degli
strumenti) ed esecuzione della misura di
grandezze fisiche di natura
elettromagnetica.
Prerequisiti
Corsi vincolanti: Laboratorio di fisica I
Metodi Didattici
Metodi didattici CFU: 6
Numero di ore totali del corso: 150 (1)
Numero di ore relative alle attività in aula: 40
Numero di ore relative ad attività di
esercitazioni (in laboratorio e in
campo): 12
Numero di ore per prove in itinere: CFU: 6
Altre Informazioni
Ricevimento studenti: via email o
connessione diretta online. Colloqui diretti prenotabili
Sito web
http://studenti.fisica.unifi.it/~a_perego/
Modalità di verifica apprendimento
Prova pratica individuale in laboratorio,
con estensione di una relazione, seguita
da esame orale.
Programma del corso
Elettrostatica. Conduttori e isolanti. Legge di Coulomb. Campo elettrico. Teorema di Gauss. Potenziale elettrico. Capacità e condensatori. Energia accumulata in un condensatore. Corrente elettrica. Densità di corrente. Equazione di continuità.
Legge di Ohm. Resistività e resistenza.
Potenza associata a un dispositivo
bipolare. Generatori di tensione ideali e
reali. Generatori di corrente. Leggi di
Kirchhoff dei circuiti. Risoluzione di un
circuito. Circuiti lineari e loro proprietà.
Teorema di Thévenin. La potenza nei
circuiti in c.c.. Circuito RC. Il campo
d’induzione magnetica nel caso
stazionario e quasi-stazionario. Forza di
Lorentz. Teorema di Ampère. Legge di
Faraday-Lenz sull’induzione e.m.. Mutua
e auto-induzione. Induttanze. Circuito RL.
Grandezze alternate. Valore efficace.
Circuiti in c.a.. Metodo delle impedenze
complesse. Potenza in c.a.. Potenza
media. Circuiti risonanti. Ponti in
c.a..Effetto Hall. Errori di misura. Errodi di taratura. Errori di sensibilità. Errori
sistematici. Teoria degli errori statistici.
Distribuzioni statistiche in una o più
variabili. Parametri delle distribuzioni.
Indipendenza e correlazione. Matrice di
correlazione. Campionamento. Stimatori
e loro proprietà. Stimatori della media e
della standard deviation di una
distribuzione. Formula generale di
propagazione dell’errore.
Funzionamento del galvanometro di
Deprez-d’Arsonval. Statica e dinamica del galvanometro. Cenno al galvanometro balistico. Misure con integratori di corrente. Strumenti a bobina mobile. Multimetri digitali. L’oscilloscopio a raggi catodici. Funzionamento del tubo catodico. Uso dell’oscilloscopio. Cenno all’oscilloscopio digitale a campionamento. Metodo potenziometrico.
Divisore di Kelvin-Varley. Esperienze in
laboratorio: misure con metodo
potenziometrico, misure con ponti in c.a..
Misure su circuiti risonanti, misura del
campo magnetico terrestre con sonda di
Hall.