Lezioni Di Elettromagnetismo

La presente raccolta di Lezioni di Elettromagnetismo comprende il percorso concettuale essenziale per giungere alla formulazione e alla discussione delle proprietà fondamentali di questo settore della Fisica Generale (espresse dalle Equazioni di Maxwell ) sulla base dell’ unica interazione elementare indispensabile, quella tra cariche elettriche (regolata dalle leggi di Coulomb e di Ampère-Biot-Savart). A tale interazione, infatti, si debbono sia l’ instaurarsi dei campi elettrici e magnetici, sia le loro correlazioni nel quadro più completo costituito dal campo elettromagnetico. Come richiede la sinteticità dei nuovi ordinamenti universitari, tale tracciato compendia in forma unitaria i passi essenziali per la comprensione dei fenomeni elettrici, magnetici ed elettromagnetici nel vuoto, coprendo l’ arco concettuale che porta dalla formulazione della legge di Coulomb alle Equazioni di Maxwell. A vantaggio della brevità nell’ esposizione, la discussione è condotta in termini scarni rispetto alle trattazioni correnti nei testi didattici universitari, maggiormente ancorate alla presentazione sperimentale e descrittiva delle tematiche e alla loro evoluzione storica. Conseguentemente, la trattazione attribuisce rilievo portante all’ aspetto formale, con particolare riguardo a quello relativo alle proprietà dei campi vettoriali (alle quali è dedicato il primo Capitolo) e all’ impiego dei corrispondenti teoremi. Come il lettore avrà modo di verificare, la scelta adottata permette (a) di sviluppare una trattazione dei fenomeni magnetici simmetrica e logicamente corrispondente a quella dei fenomeni elettrici, a tutto vantaggio dell’ assimilazione unitaria della materia; (b) d’ introdurre e applicare il Principio di relatività in una delle sue implicazioni classiche più suggestive (a proposito della legge dell’ induzione elettromagnetica di Faraday), che appare in genere con minor rilievo nelle trattazioni tradizionali. Nel corso dell’ esposizione, si è poi avuto cura di presentare il calcolo di campi elettrici e magnetici in esempi ideali, funzionali all’illustrazione della teoria, ma costituenti in generale approssimazioni di situazioni fisiche reali. Il formalismo richiamato nelle pagine che seguono è in massima parte quello del volume Fondamenti di meccanica, di A. Bertin, M. Poli e A. Vitale, Ed. Progetto Leonardo, Bologna).. Si raccomanda comunque allo studente di familiarizzare con i sistemi di coordinate polari piane, cilindriche e sferiche e col loro impiego nella determinazione di elementi di volume e di superficie, sovente ricorrenti nella trattazione. La presente stesura rappresenta la rielaborazione di una parte delle lezioni di elettromagnetismo tenute ai nostri studenti nel decorso e nel presente anno accademico, e viene qui pubblicata senza ulteriori revisioni anche per rispondere alle loro esigenze di studio. La segnalazione di eventuali errori o refusi sarà utile per la continuazione del lavoro che prende l’ avvio con questo volume.