Guida alle equazioni di Maxwell

Le equazioni di Maxwell rappresentano quattro delle equazioni più influenti della scienza: la legge di Gauss per i campi elettrici, la legge di Gauss per i campi magnetici, la legge di Faraday e la legge di Ampere-Maxwell. In questa guida ogni equazione è oggetto di un intero capitolo, con dettagliate spiegazioni sul significato fisico di ciascun simbolo nell’equazione, sia per la forma integrale che differenziale. Il capitolo finale mostra come le equazioni di Maxwell possono essere combinate per produrre l’equazione d’onda, la base per la teoria elettromagnetica della luce.

È questo il libro giusto per te? Lo è se sei uno studente di scienze o di ingegneria che ha incontrato le equazioni di Maxwell in uno dei libri di testo, ma non sei sicuro di cosa esprimano esattamente e di come usarle. In questo caso dovresti leggere il libro e lavorare con gli esempi e i problemi prima di fare un esame. In alternativa, se sei uno studente laureato che ripassa per esami più generali, questo libro ti aiuterà a prepararti.

E se non sei né uno studente né un laureato in materie scientifiche ma un giovane curioso o una persona che vuole apprendere per tutta la vita e che vuole saperne di più sui campi elettrici e magnetici, questo libro ti introdurrà alle quattro equazioni che sono alla base di gran parte della tecnologia utilizzata ogni giorno.

Questo libro è una straordinaria risorsa per i corsi di laurea triennale e magistrale in cui sono regolarmente trattati argomenti come elettricità, magnetismo ed elettromagnetismo. Un sito web (in lingua inglese, n.d.t.) gestito dall'autore, disponibile all’indirizzo www.cambridge.org, contiene le soluzioni interattive per tutti i problemi presenti nel testo. Possono essere visualizzate immediatamente le soluzioni complete oppure può essere fornita una serie di suggerimenti per indirizzare lo studente verso la risposta finale.

Il sito contiene anche risorse audio che guidano gli studenti all'interno di ogni capitolo, mettendo in risalto i dettagli importanti e spiegando i concetti chiave.

Pubblicato nel 2014
ISBN 9788864732442
Formato 15x21 cm.
Copertina con alette
Pagine 148
Peso 240 gr.

INDICE

Prefazione
Prefazione all’edizione italiana Ringraziamenti

1 La legge di Gauss per i campi elettrici

1.1 La forma integrale della legge di Gauss
Il campo elettrico
Il prodotto scalare
Il versore (vettore unitario normale)
Il componente del vettore di E normale alla superficie
L’integrale di superficie
Il flusso di un campo vettoriale
Il flusso elettrico attraverso una superficie chiusa
La carica racchiusa
La permittività del vuoto (la costante dieletrica)
Applicare la legge di Gauss (forma integrale)

1.2 La forma differenziale della legge di Gauss
L’operatore nabla
Nabla scalare – la divergenza
La divergenza del campo elettrico
Applicare la legge di Gauss (forma differenziale)

2 La legge di Gauss per i campi magnetici

2.1 La forma integrale della legge di Gauss
Il campo magnetico
Il flusso magnetico attraverso una superficie chiusa
Applicare la legge di Gauss (forma integrale)

2.2 La forma differenziale della legge di Gauss
La divergenza del campo magnetico
Applicare la legge di Gauss (forma differenziale)

3 La legge di Faraday

3.1 Forma integrale della legge di Faraday
Il campo elettrico indotto
L’integrale di linea
L’integrale su un cammino di un campo vettoriale
La circuitazione del campo elettrico
La variazione di flusso
La legge di Lenz
Applicare la legge di Faraday (forma integrale)

3.2 La forma differenziale della legge di Faraday
Nabla vettore – il rotore
Il rotore del campo elettrico
Applicare la legge di Faraday (forma differenziale)

4 La legge di Ampere–Maxwell

4.1 La forma integrale della legge di Ampere–Maxwell
La circuitazione del campo magnetico
La permeabilità del vuoto
La corrente elettrica concatenata
La variazione di flusso
Applicare la legge di Ampere–Maxwell (forma integrale)

4.2 La forma differenziale della legge di Ampere–Maxwell
Il rotore del campo magnetico
La densità di corrente elettrica
La densità di corrente di spostamento
Applicare la legge di Ampere–Maxwell (forma differenziale)

5 Dalle equazioni di Maxwell all’equazione dell’onda
Il teorema della divergenza
Il teorema di Stokes
Il gradiente
Alcune utili identità
L’equazione dell’onda
Appendice: le equazioni di Maxwell nella materia

Ulteriori letture

Indice analitico