Formulario Fisica 2 - Mathtube (2022)

In questo articolo trovi un formulario di Fisica 2: ci sono tutte le formule studiate nelle lezioni di teoria.

Qui vi lascio anche un file PDF che mi era stato dato in cui sono presenti tutte le formule. Ce ne sono anche troppe, però potrebbe servirvi quindi ve lo metto qui:
Formulario pdf.

Legge di Coulomb

Forza di cui risente la carica Q2 a causa di Q1.

Formulario Fisica 2 - Mathtube (1)

Campo elettrico

  • Data una carica di prova Qo il campo elettrico è:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (2)

  • Campo elettrico in un punto dovuto a N cariche puntiformi:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (3)

filo rettilineo

Campo elettrico del filo di lunghezza L, con carica Q, in un punto a distanza y dal filo e posto sull’asse di simmetria del filo:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (4)

Se il filo è infinito e con densità di carica λ:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (5)

anello

Campo elettrico in un punto posto sull’asse dell’anello di raggio R ad una distanza x dall’anello:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (6)

disco

Campo elettrico di un disco con densità superficiale σ in un punto posto sull’asse del disco ad una distanza x dal disco stesso:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (7)

piano infinito

Formulario Fisica 2 - Mathtube (8)

Lavoro della forza elettrostatica

Chiamata Ue l’energia potenziale elettrostatica, il lavoro per andare da un punto A ad un punto B è:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (9)

La quantità Ue(B) è calcolata mettendo al posto di “r” il valore rB . La stessa cosa vale per Ue(A).

Potenziale elettrostatico

Formulario Fisica 2 - Mathtube (10)

filo infinito

Differenza di potenziale tra A e B causata dal filo:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (11)

anello

Formulario Fisica 2 - Mathtube (12)

disco

Formulario Fisica 2 - Mathtube (13)

piano infinito

Differenza di potenziale tra A e B:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (14)

Relazione campo elettrico – potenziale

Formulario Fisica 2 - Mathtube (15)

Formulario Fisica 2 - Mathtube (16)

Il vettore ∇ è un simbolo che indica la derivata rispetto ad x e ad y. In particolare, le due componenti del campo elettrico Ex e Ey si calcolano così:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (17)

Dipolo elettrico

momento

Distanza tra le due cariche +q e -q è pari ad a. Il momento del dipolo è un vettore p orientato verso la carica positiva:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (18)

potenziale

Potenziale in un punto P distante r2 dalla carica negativa e r1 da quella positiva:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (19)

campo elettrico

Formulario Fisica 2 - Mathtube (20)

Formulario Fisica 2 - Mathtube (21)

dipolo immerso in un campo elettrico

Il momento M delle forze agenti sul dipolo è:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (22)

Legge di Gauss

Formulario Fisica 2 - Mathtube (23)

Campo elettrico e potenziale di alcune geometrie

superficie sferica

La distanza del punto P dal centro della sfera è indicata con r.

Formulario Fisica 2 - Mathtube (24)

(Video) Integration part 1 – Introduction to integration and basic integration rules

sfera piena

Formulario Fisica 2 - Mathtube (25)

cilindro infinito

In un punto P a distanza r dal centro del cilindro, il quale ha densità volumetrica ρ. Nella seguente formula λ=ρπR2.

Formulario Fisica 2 - Mathtube (26)

Formulario Fisica 2 - Mathtube (27)

Teorema della divergenza

Formulario Fisica 2 - Mathtube (28)

Legge di Gauss – forma differenziale

Formulario Fisica 2 - Mathtube (29)

Teorema di Stokes

Formulario Fisica 2 - Mathtube (30)

Tramite questo teorema si ottiene la seguente proprietà del campo elettrostatico:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (31)

Formula di Poisson

Formulario Fisica 2 - Mathtube (32)

Capacità elettrica

Formulario Fisica 2 - Mathtube (33)

Si misura in Farad (F).

condensatore piano

Armature distanti h e di area A.

Formulario Fisica 2 - Mathtube (34)

condensatore cilindrico

Capacità di un condensatore cilindrico di altezza h, con b raggio dell’armatura esterna e a raggio dell’armatura interna.

Formulario Fisica 2 - Mathtube (35)

condensatore sferico

Definiamo b il raggio della sfera esterna e a il raggio della sfera interna. La capacità del condensatore sferico è:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (36)

Energia immagazzinata in un condensatore

Formulario Fisica 2 - Mathtube (37)

L’unità di misura è J (Joule).

Pressione elettrostatica in un condensatore

Per uncondensatore piano la pressione elettrostatica P è data dalla seguente formula:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (38)

Il valore σ è la densità superficiale di carica, mentre E è il campo elettrico tra le due armature. La variabile ue è la densità di energia (che è l’integrale rispetto al volume dell’energia immagazzinata).

Condensatori in serie e in parallelo

parallelo

Formulario Fisica 2 - Mathtube (39)

serie

Formulario Fisica 2 - Mathtube (40)

Effetto del dielettrico

Tabella riassuntiva con il cambiamento delle varie grandezze quando si inserisce all’interno del condensatore un dielettrico con costante dielettrica pari a ε = k εo.

Formulario Fisica 2 - Mathtube (41)

Suscettività elettrica

Formulario Fisica 2 - Mathtube (42)

Densità di carica di polarizzazione

Per un condensatore piano:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (43)

Vettore induzione elettrica

Formulario Fisica 2 - Mathtube (44)

In questa formula il vettore P è il vettore polarizzazione elettrica, mentre E è il campo elettrico dopo l’inserimento del dielettrico.

Corrente elettrica

Formulario Fisica 2 - Mathtube (45)

L’unità di misura è A (Ampere).

Se chiamiamo j la densità di corrente e S una qualsiasi superficie, possiamo trovare la corrente elettrica in questo modo:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (46)

Legge di Ohm

Formulario Fisica 2 - Mathtube (47)

La resistenza R è definita nel seguente modo:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (48)

L’unità di misura della resistenza è Ω (Ohm). La resistività del materiale è η, mentre L e S sono rispettivamente la lunghezza e la sezione del filo in cui scorre la corrente.

(Video) Physics Chapter 6 Linear Momentum and Collisions

Potenza dissipata da una resistenza

Formulario Fisica 2 - Mathtube (49)

L’unità di misura è W (Watt).

Resistenze in serie e in parallelo

serie

Formulario Fisica 2 - Mathtube (50)

parallelo

Formulario Fisica 2 - Mathtube (51)

Leggi di Kirchhoff

legge dei nodi

In ogni nodo la somma algebrica (cioè ponendo correnti entranti e uscenti di segno opposto) delle correnti entranti e uscenti è nulla:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (52)

legge delle maglie

In una maglia la somma delle tensioni è nulla.

Formulario Fisica 2 - Mathtube (53)

Circuiti RC

carica

Formulario Fisica 2 - Mathtube (54)

scarica

Formulario Fisica 2 - Mathtube (55)

Corrente di spostamento

Formulario Fisica 2 - Mathtube (56)

La densità di corrente di spostamento è:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (57)

Equazione di continuità

Formulario Fisica 2 - Mathtube (58)

Forza magnetica

forza agente su una carica

Formulario Fisica 2 - Mathtube (59)

Il modulo è quindi:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (60)

forza agente su un tratto di conduttore

Formulario Fisica 2 - Mathtube (61)

Il modulo è:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (62)

Seconda legge di Laplace

Formulario Fisica 2 - Mathtube (63)

Quindi in un qualsiasi filo che va da un punto A ad un punto B:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (64)

La spira

momento meccanico

Data una spira quadrata di lati a e b, immersa in un campo magnetico B, il momento meccanico è un vettore di modulo:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (65)

momento di dipolo magnetico

Formulario Fisica 2 - Mathtube (66)

relazione tra momento meccanico e momento di dipolo magnetico

Formulario Fisica 2 - Mathtube (67)

Formulario Fisica 2 - Mathtube (68)

Dipolo magnetico e dipolo elettrico

Formulario Fisica 2 - Mathtube (69)

Moto di una particella in campo magnetico costante

campo e velocità perpendicolari

Formulario Fisica 2 - Mathtube (70)

Formulario Fisica 2 - Mathtube (71)

Formulario Fisica 2 - Mathtube (72)

campo e velocità non perpendicolari

Cambia la forza applicata alla particella, che fa cambiare tutte le formule. Riportiamo solo l’espressione della forza, che dipende da v che è il “pezzo” di velocità perpendicolare a B. Chiaramente alla formula con i vettori si può sostituire la formula senza vettori utilizzando il sin(θ).

Formulario Fisica 2 - Mathtube (73)

Effetto Hall

Differenza di tensione trasversale al moto delle cariche in un conduttore causata da un campo magnetico. Le cariche si muovono con velocità vD.

Campo elettrico:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (74)

Definiamo b come l’altezza del conduttore in cui scorrono le cariche; la tensione di Hall è:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (75)

Prima legge di Laplace

Formulario Fisica 2 - Mathtube (76)

(Video) Physics 3 Kinematics Motion in Two Dimensions Part I

In cui μo è la permeabilità magnetica nel vuoto, che vale:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (77)

Campo magnetico di alcune geometrie

filo

Campo magnetico di un filo rettilineo lungo 2L in un punto posto sull’asse di simmetria del filo e distante R dal filo stesso:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (78)

Il campo magnetico ha come unità di misura T (Tesla).

filo infinito: legge di biot-savart

Formulario Fisica 2 - Mathtube (79)

anello

Campo magnetico di un anello di raggio R in un punto posto sull’asse dell’anello e distante x dall’anello stesso:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (80)

Solenoide

Campo magnetico all’interno di un solenoide lungo L, con Ns spire e percorso da una corrente i:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (81)

All’esterno il campo B è nullo.

solenoide toroidale

Campo magnetico all’interno di un solenoide toroidale in un punto P distante r dal centro del toroide:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (82)

All’esterno B = 0.

cilindro infinito conduttore

Campo magnetico in un punto P distante r’ dal centro del cilindro e posto all’interno del cilindro infinito di raggio R, in cui scorre una corrente i:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (83)

Se il punto P è esterno al cilindro si usa la legge di Biot-Savart.

strato di corrente

Campo magnetico generato da uno strato di corrente formato da N fili, posti in uno spazio di lunghezza L’ e ciascuno percorso da una corrente i:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (84)

Forza tra due fili

Forza che agisce sul filo 2 per effetto del filo 1:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (85)

Sele correnti hanno lo stesso verso i fili si attraggono, mentre se le correnti hanno verso opposto i fili si respingono.

Legge di Ampere

Formulario Fisica 2 - Mathtube (86)

Legge di Ampere – forma differenziale

Formulario Fisica 2 - Mathtube (87)

Leggi di Maxwell

Formulario Fisica 2 - Mathtube (88)

Legge di Faraday-Henry-Lenz

La variazione di flusso del campo magnetico genera una tensione, che a sua volta genera una corrente tale da opporsi alla variazione stessa:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (89)

Legge di Felici

Lega la carica in un percorso chiuso alla variazione di flusso:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (90)

Induttanza

Formulario Fisica 2 - Mathtube (91)

L’unità di misura è H (Henry).

Formula molto generale per il calcolo dell’induttanza:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (92)

Il flusso ΦB si misura in Wb (Weber).

induttanza di un solenoide

Dato un solenoide lungo D, formato da Ns spire che hanno area S, la sua induttanza è la seguente:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (93)

In questa formula n è definito come segue: n = Ns / D.

induttanza di un solenoide toroidale

L’induttanza di un solenoide toroidale con sezione rettangolare, formato da Ns spire, con raggio esterno e interno rispettivamente b e a è:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (94)

La variabile h indica “l’altezza” del solenoide, ovvero l’altro parametro che serve per definire l’area di una sezione del solenoide:

(Video) Integrated Chemistry and Physics - Chapter 7 - Chemical Reactions

Formulario Fisica 2 - Mathtube (95)

Coefficiente di mutua induzione

Formulario Fisica 2 - Mathtube (96)

In questa formula Φ21 indica il flusso che si concatena con il circuito 2 per effetto del campo generato dal circuito 1.

Circuiti RL

carica

Formulario Fisica 2 - Mathtube (97)

L’ultima formula vale solo nel caso in cui ci sia un solenoide che forma l’induttanza L.

scarica

Formulario Fisica 2 - Mathtube (98)

Circuiti LC

Si considera un circuito in cui il condensatore sia inizialmente carico, mentre l’induttanza è scarica.

Formulario Fisica 2 - Mathtube (99)

Circuiti RLC

Riportiamo solo le equazioni differenziali perché la risoluzione di tali equazioni è un problema matematico che dipende dai parametri del circuito (cioè da R, L e C). Per la spiegazione di come si risolvono guardare la Lezione 26.

serie

Formulario Fisica 2 - Mathtube (100)

parallelo

Formulario Fisica 2 - Mathtube (101)

Energia magnetica in circuiti accoppiati

Formulario Fisica 2 - Mathtube (102)

Coefficiente di mutua induzione (esempi)

bobina in un solenoide

Data una bobina formata da NB spire e posta all’interno di un solenoide di sezione S, lungo D e con Ns spire, il coefficiente di mutua induzione è il seguente:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (103)

In questa formulan = Ns/D e θ è l’angolo tra il campo magnetico generato dal solenoide e il versore perpendicolare alla superficie della spira.

bobina e spira concentriche

Il coefficiente di mutua induzione tra una bobina di area SB , formata da NB spire e una spira ad essa concentrica di raggio Rs è dato dalla formula:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (104)

bobina e filo infinito

Il coefficiente di mutua induzione tra un filo infinito e una bobina il cui centro dista r dal filo, con NB spire e di area SB è:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (105)

Equazione delle onde (di Da Lambert)

Formulario Fisica 2 - Mathtube (106)

Le onde

onda armonica

Formulario Fisica 2 - Mathtube (107)

Periodo dell’onda:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (108)

Numero d’onda:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (109)

Pulsazione:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (110)

velocità della luce

Formulario Fisica 2 - Mathtube (111)

intensità di un’onda

E’ il rapporto tra la potenza trasportata e la superficie in cui si calcola tale potenza:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (112)

interferenza

Prendiamo due onde definite come segue:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (113)

La somma tra le due produce la seguente onda:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (114)

battimenti

Date due onde con pulsazioni differenti:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (115)

La loro somma è la seguente:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (116)

Effetto Doppler

Data una sorgente che si muove con velocità vs e che genera un’onda di frequenza f, lafrequenza percepita da un osservatore in moto con velocità vo è:

Formulario Fisica 2 - Mathtube (117)

(Video) Integrated Chemistry and Physics - 6.3 Naming Compounds and Writing Formulas

A numeratore, il “+” si usa se l’osservatore è in moto verso la sorgente, mentre si usa il “-” se l’osservatore si allontana dalla sorgente.
A denominatore, il “+” si usa se la sorgente si allontana dall’osservatore, mentre il “-” si usa se la sorgente è in moto verso l’osservatore.

Vettore di Pointing

Formulario Fisica 2 - Mathtube (118)

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Author: Tyson Zemlak

Last Updated: 11/13/2022

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