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Francesco ROSSELLA
Ricercatore t.d. art. 24 c. 3 lett. B
Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche sede ex-Fisica
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Insegnamento: Fisica B
Matematica (D.M. 270/04) (Offerta formativa 2023)
Obiettivi formativi
fornire allo studente i fondamenti di elettrostatica, elettrodinamica e magnetismo, discutendone le basi concettuali e formali nonché gli aspetti di comprensione pratica funzionali alla risoluzione di problemi ed allo svolgimento di esercizi
Prerequisiti
conoscenze:
- elementari di algebra, trigonometria, analisi funzionale
- di base di meccanica classica da Fisica A
Programma del corso
6 CFU - 12 settimane, 24 lezioni, 48 ore (2h/lezione)
fenomeni elettrostatici, carica elettrica, Forza di Coulomb, campo elettrico, lavoro ed energia potenziale elettrostatica, potenziale elettrostatico, superfici equipotenziali
Teorema di Gauss e sua applicazione a distribuzioni di carica, conduttori in equilibrio.
Capacità elettrica, e condensatori. Energia e pressione del campo elettrostatico. (Dipoli elettrici)
Costante dielettrica, polarizzazione dei dielettrici. (Meccanismi atomici e molecolari di polarizzazione)
Forza elettromotrice, densità e intensità di corrente, legge di Ohm, resistenza elettrica, effetto Joule. Conduzione elettrica. Leggi di Kirchhoff.
Fenomeni magnetici, dipoli magnetici e correnti elettriche.
Forza di Lorentz, campo magnetico, forza magnetica su una corrente (seconda legge Laplace), momento della forza su un circuito chiuso e momento magnetico di una spira;
Campi magnetici generati da correnti (prima legge Laplace); forze tra correnti.
Teorema di Ampere, Teorema di Gauss per il campo magnetico.
Proprieta' magnetiche della materia: dipoli magnetici; magnetismo atomico; permeabilita' magnetica, magnetizzazione; dia-, para- e ferro-magnetismo
Campi elettrici e magnetici variabili nel tempo. Legge di Faraday-Lenz, applicazioni. Induttanza e circuiti RL; energia magnetica; induzione mutua.
Corrente di spostamento e legge di Ampere-Maxwell.
Correnti alternate: oscillazioni elettriche libere, smorzate, forzate; risonanza.
Equazioni di Maxwell; (onde elettromagnetiche: propagazione, spettro e proprieta' generali; polarizzazione; densita' di energia e momento; vettore di Poynting.)
NB possibilità di integrazioni e/o modifiche dei contenuti in relazione a situazioni contingenti
Metodi didattici
lezioni teoriche frontali alla lavagna, discussione di aspetti concettuali e formali e di problemi, risoluzione guidata di esercizi
frequenza fortemente consigliata (non obbligatoria)
lingua del corso: italiano
Testi di riferimento
P. Mazzoldi, C. Nigro, C. Voci, Elementi di Fisica, Elettromagnetismo e Onde, EdiSES s.r.l. Napoli ISBN081/7441706
o testi equivalenti
Verifica dell'apprendimento
esame scritto (3 ore) comprensivo di domande aperte su argomenti teorici trattati nel corso ed esercizi. valutazione in trentesimi, il superamento dell'esame avviene con valutazione >18/30 sia sulle domande aperte che sugli esercizi
esame orale su richiesta motivata, con possibile variazione del voto finale di +/- 3/30 rispetto al voto dello scritto, ed eventuale attribuzione di lode
Risultati attesi
conoscenze di base di elettromagnetismo classico e dei suoi principali aspetti concettuali e formali, acquisizione di linguaggio formale scientifico tecnico appropriato, capacità di discussione e risoluzione di semplici casi di studio, problemi, esercizi