Dettagli sull'Insegnamento per l'A.A. 2015/2016

Prerequisiti

Lo studente deve avere familiarità con l'analisi matematica di base (principalmente derivate ed integrali) ed i principali concetti della meccanica classica (forza, energia, velocità, potenziale, leggi di Newton, conservazione dell'energia).

Obiettivi

Alla fine del Corso di FG2, lo studente avrà una panoramica di insieme dei fenomeni fisici dell'elettromagnetismo, e ne comprenderà le leggi fondamentali. Inoltre sarà in grado risolvere problemi in questi ambiti, utilizzando il formalismo matematico necessario, e saprà formalizzare l’interpretazione di semplici fenomeni naturali di elettromagnetismo nel vuoto e nella materia.

Sillabo

• Forza elettrostatica. Carica elettrica. Campo elettrico. La legge di Gauss. Conseguenze della legge di Gauss. Il teorema di Gauss in forma locale. Energia potenziale elettrostatica. Potenziale elettrico. Il campo elettrico come gradiente del potenziale. Superfici equipotenziali. Il rotore del campo elettrostatico. Dipolo elettrico e azione dei campi elettrici sui dipoli. Capacità elettrica. Condensatori e loro collegamenti. Energia del campo elettrico. Dielettrici. Polarizzazione dei dielettrici. Generalizzazione dell'equazioni dell'elettrostatica ai dielettrici.
• Corrente elettrica. Conduttori e loro proprietà. La legge di Ohm. Resistori in serie e parallelo. La forza elettromotrice. Circuiti elettrici: maglie e nodi. Le leggi di Kirchoff per le reti elettriche. Circuiti con resistori e capacità elettrica: carica e scarica dei condensatori. Corrente di spostamento.
• Campo magnetico. Forza di Lorentz. Campi magnetici incrociati: elettrone ed effetto Hall. Campo magnetico generato da una corrente. Dipolo magnetico. Legge di Ampère. Interazioni tra correnti. Spire, bobine, e solenoidi. Proprietà magnetiche della materia, equazioni generali della magnetostatica. Il magnetone di Bohr, e il moto di un elettrone nello stato fondamentale di un atomo in un campo magnetico. Paramagnetismo, Diamagnetismo e Ferromagnetismo.
• Campi elettrici indotti e campi magnetici variabili nel tempo. Legge di Faraday-Neumann-Lenz. Induttanza, mutua induttanza. Circuito RL. Energia del campo magnetico.
• Circuito LC. Le correnti alternate: grandezze periodiche, alternate, valori efficaci. I circuiti in corrente alternata e il metodo simbolico per la risoluzione dei circuiti. Impedenze generalizzate. Il circuito RLC serie e risonanza. Esempi di altri circuiti.
• Le equazioni di Maxwell in forma integrale e differenziale. Onde elettromagnetiche. Energia e quantità di moto delle onde elettromagnetiche. Il vettore di Poynting.

Descrittori di Dublino

Alla fine del corso, lo studente dovrebbe

Testi di riferimento

• R. Serway, J. Jewett, Fisica per Scienze e Ingegneria , EdiSES. (vol. Volume Secondo)    
• J. Walker, Hallida-Resnick, Fondamenti di Fisica , Casa Editrice Ambrosiana. (vol. Elettromagnetismo e Ottica) 2015.    

Modalità d'esame

L’esame si intende superato dopo la valutazione positiva di una prova scritta e una prova orale su tutti gli argomenti del Corso. Durante lo svolgimento del Corso sono proposte delle prove scritte parziali volte a favorire il superamento della prova scritta.

Aggiornamenti alla pagina del corso

• A.A. 2015/2016
• A.A. 2016/2017
• A.A. 2017/2018
• A.A. 2018/2019
• A.A. 2019/2020