Appunti, riassunti, compiti, esami e problemi di Fisica

Classificazione delle fibre ottiche

Per i materiali dielettrici: fibra ottica in silice - fibra in vetro multicomponente - fibra ottica plastica.

Per la modalità di propagazione: fibra ottica monomodale (SM) - fibra ottica multimodale.

Per la distribuzione dell'indice di rifrazione: fibra a gradino (step-index, SI) - fibra a gradiente d'indice (graded-index, GI).

Perdite nella fibra ottica

Le perdite nella fibra ottica possono derivare da molteplici cause fisiche e meccaniche. Di seguito sono riportati i principali tipi di perdite e le loro cause.

Perdite per assorbimento

L'assorbimento della luce si verifica quando la luce che viaggia all'interno della fibra ottica viene convertita in calore. Questa perdita appare quando una parte della luce è... Continua a leggere "Fibre ottiche: tipi, perdite, dispersione e processi di produzione" »

1. Definizione di Linee di Trasmissione

Una linea di trasmissione è una struttura materiale utilizzata per la trasmissione diretta di energia, come le onde elettromagnetiche, che copre, in tutto o in parte, la distanza tra due punti di segnalazione.

2. Trasmissione di Onde TEM in Sezione Trasversale

Se l'onda è di tipo TEM (Transverse Electromagnetic), il comportamento della linea di trasmissione (LT) può essere gestito da un'estensione della teoria dei circuiti a parametri distribuiti. Pertanto, è necessario derivare le equazioni di base che descrivono le tensioni e le correnti lungo la linea.

3. Linee di Trasmissione Bilanciate e Sbilanciate

Le linee di trasmissione, spesso costituite da cavi, sono tipicamente:

• Bifilari: due conduttori paralleli

1. Moto Ondulatorio

Caratteristiche:

• Potenza di trasmissione^1-2 non ha mezzi questione
• ³Particelle vibrano su un punto di equilibrio.

Tipi di onde:

• Secondo il mezzo di propagazione
  • Meccaniche: esigenza mezzo elastico di propagazione.
  • Elettromagnetiche: no...
• Secondo la direzione di propagazione
  • Longitudinali: le vibrazioni delle particelle seguono la direzione delle onde (es. sonore)
  • Trasversali: seguono una direzione perpendicolare alle onde (es. sasso in acqua)

2. Propagazione delle Onde

Si diffondono da funzioni sinusoidali - sen - cos.

• Impulso: Onda isolata
• Treno: Onde successive

3. Caratteristiche delle Onde

• Velocità di propagazione (V): distanza percorsa dall'onda al secondo (m/s)
• Lunghezza d'onda (λ): distanza tra due punti consecutivi dell'onda che

Principi fondamentali del magnetismo

Il principio di base di tutti i fenomeni magnetici stabilisce che, quando cariche elettriche sono in movimento, nasce tra di esse una forza chiamata forza magnetica.

Pietre miliari della scoperta magnetica

• 1820 - Effetto Oersted: Hans Christian Oersted scopre accidentalmente che una corrente elettrica è in grado di produrre campi magnetici, deviando l'ago di una bussola.
• 1831 - Linee di forza: Michael Faraday introduce il concetto di linee di campo per spiegare il comportamento delle forze che agiscono a distanza.
• 1860 - James Clerk Maxwell: Sviluppa le teorie sui campi e conclude che i campi magnetici possono essere generati da campi elettrici variabili.
• 1897 - Joseph John (JJ) Thomson: Utilizzando un tubo a

Elettromagnetismo: Concetti Fondamentali

Legge di Coulomb

La forza di attrazione o di repulsione tra due cariche elettriche puntiformi è direttamente proporzionale al prodotto delle cariche e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che le separa.

Caratteristiche principali:

• La forza è diretta lungo la linea congiungente le cariche.
• È repulsiva se le cariche sono dello stesso segno.
• È attrattiva se le cariche sono di segno opposto.
• Agisce a distanza e non necessita di alcun mezzo materiale interposto tra le cariche.
• Le forze sono reciproche, come afferma il principio di azione e reazione.
• Soddisfa il principio di sovrapposizione.

Campo Elettrico

Il campo elettrico è la perturbazione che una carica elettrica produce nello spazio circostante.... Continua a leggere "Principi Fondamentali dell'Elettromagnetismo: Leggi e Concetti Chiave" »

Coordinate Geografiche

Coordinate geografiche: il sistema di coordinate geografiche determina tutte le posizioni della superficie terrestre con le due coordinate angolari di un sistema di coordinate sferico allineato con l'asse di rotazione della Terra. Si definiscono due angoli misurati dal centro della Terra: la latitudine misura l'angolo tra un punto qualsiasi e l'Equatore. Le linee di latitudine sono chiamate paralleli e l'Equatore è un cerchio parallelo alla superficie della Terra. La longitudine misura l'angolo lungo l'Equatore da qualsiasi punto della Terra. È accettato che Londra sia la longitudine di Greenwich 0 nella maggior parte delle società moderne. Le linee di longitudine sono cerchi massimi che passano per i poli e sono chiamati... Continua a leggere "Coordinate Geografiche e Tecniche di Rappresentazione della Terra" »

Orientamento e Direttore nei Cristalli Liquidi

3.- Il senso dell'orientamento presente in un cristallo liquido, sia verso l'alto che verso il basso della pagina, può essere rappresentato da una freccia verticale. Esistono sempre due possibili scelte per puntare verso l'estremità. Le due direzioni sono equivalenti nel cristallo liquido, per cui ogni scelta è valida.

Il Direttore Vettoriale

Direttore (direttore vettoriale): Rappresenta la direzione molecolare di orientamento preferenziale nelle mesofasi dei cristalli liquidi.

Interazione con il Campo Elettrico

4.- In generale, le molecole dei cristalli liquidi sono dipoli elettrici permanenti o indotti, sia lungo che attraverso l'asse lungo della molecola. La molecola è orientata in modo che il... Continua a leggere "Proprietà Fisiche e Funzionamento Tecnologico dei Cristalli Liquidi" »

Densità di corrente

La densità di corrente elettrica è definita come una grandezza vettoriale che rappresenta l'intensità di corrente per unità di superficie, con unità di misura ampere su metro quadrato (A·m^-2). Matematicamente, la corrente e la densità di corrente sono collegate come:

Significato delle grandezze

• I è la corrente elettrica, espressa in ampere (A).
• è la densità di corrente, in A·m^-2.
• S è l'area considerata, espressa in metri quadrati (m²).

Espressione in funzione dei portatori di carica

La densità di corrente è legata ai portatori di carica (elettroni, lacune, ioni in un elettrolita) tramite la relazione:

Dove:

• è la concentrazione del portatore i (numero di particelle per unità di volume).
• è la carica del portatore

La natura del suono

Il suono è una vibrazione che si diffonde attraverso l'aria. Possiamo applicare gli stessi principi di quando lanciamo un sasso in uno stagno: il disturbo causato dalla pietra muove l'acqua in tutte le direzioni finché la sua ampiezza diventa così piccola da cessare di essere percepita.

Frequenza

Il numero di volte che questa vibrazione viene prodotta al secondo è noto come frequenza. La frequenza del suono è misurata in Hertz (Hz). Una persona con udito sano può percepire frequenze comprese tra 20 e 20.000 Hz.

Quando queste vibrazioni dell'aria raggiungono le nostre orecchie, queste le trasformano in segnali elettrici comprensibili dal nostro cervello. Un microfono agisce allo stesso modo, trasformando le vibrazioni acustiche... Continua a leggere "Fondamenti di Acustica: Natura, Proprietà e Elaborazione del Suono" »

Moto Circolare Uniforme

Definito come il moto di un punto materiale P che descrive una circonferenza con un modulo di velocità costante.

Periodo T: è l'intervallo di tempo impiegato dal punto mobile per compiere un giro completo (detto anche frequenza). L'unità di misura della frequenza è chiamata Hertz (Hz).

Velocità angolare: misurata in rad/s. Nel moto circolare uniforme la velocità angolare è costante.

Il modulo v della velocità del punto mobile è chiamato velocità tangenziale.

Nel moto circolare uniforme c'è un'accelerazione istantanea diretta perpendicolarmente a v e orientata verso il centro, detta accelerazione centripeta.

Moto Parabolico

È il moto di un corpo che cade anche quando si sposta orizzontalmente ed è identico al moto... Continua a leggere "Concetti Fondamentali sui Tipi di Moto in Fisica" »