L'obiettivo del Corso è quello di fornire una base concettuale-teorica e le nozioni pratiche fondamentali di elettromagnetismo. Il corso fornisce inoltre solide basi metodologiche per la risoluzione di problemi fisici reali.
Didattica frontale ed esercitazioni. Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Fisica I, Analisi I
Obligatoria
Conduttori ed isolanti, elettrizzazione, carica elettrica – L’esperimento di Millikan – Legge di Coulomb – Campo e Potenziale elettrico e differenza di potenziale elettrico – Teorema di Gauss – Campo e potenziale elettrico nel caso di semplici distribuzioni di cariche – Capacità di un conduttore – Condensatori piani – Condensatori in serie e parallelo – Energia e densità di energia del campo elettrico.• Mezzi dielettrici: fenomenologia - Definizione della costante dielettrica relativa ed assoluta - la Polarizzazione - Meccanismi microscopici di polarizzazione: la polarizzazione elettronica e la polarizzazione per orientamento - Vettore di Polarizzazione Carica di polarizzazione superficiale e di volume - Il campo di induzione elettrica - Suscettività dielettrica - Equazioni della elettrostatica in presenza di mezzi dielettrici - I dielettrici lineari.• Forza elettromotrice – Intensità di corrente – Resistenza elettrica – Legge di Ohm –Resistenze in serie e parallelo – Leggi di Kirchhoff – Applicazioni al caso di circuiti semplici – Circuiti RC-RL.• Sorgenti di campo magnetico – Definizione di campo magnetico – Forze su conduttori percorsi da corrente – Forza di Lorentz – Effetto Hall – Campo magnetico generato da un filo rettilineo – Legge di Ampere – Corrente di spostamento – Legge di Biot-Savart - Campo magnetico in un solenoide – Legge di Gauss nella magnetostatica.• Proprietà magnetiche della materia: fenomenologia – Definizione della permeabilità magnetica relativa Sostanze diamagnetiche, paramagnetiche e ferromagnetiche -Ciclo di Isteresi – Leggi di Curie Meccanismi di magnetizzazione microscopica: le correnti amperiane Definizione del vettore di magnetizzazione Densità lineare di corrente amperiana - Densità di corrente amperiana in un mezzo non omogeneo – Campo magnetico e campo di Induzione magnetica - Equazioni della magnetostatica in presenza di mezzi materiali.• Legge di induzione elettromagnetica di Faraday – Legge di Lenz – Induttanza – Calcolo dell’induttanza di un solenoide – Energia e densità di energia del campo magnetico..• Equazioni di Maxwell in forma differenziale - Operatore Nabla Definizione di gradiente di un campo scalare Definizione di divergenza e rotore di un campo vettoriale Teorema di Stokes Teorema della divergenza - Trasformazioni delle equazioni di Maxwell nel vuoto dalla forma integrale alla forma locale.• Oscillazioni elettromagnetiche – Circuito LC – Onde elettromagnetiche piane – Propagazione delle onde elettromagnetiche nel vuoto.• La natura della luce – Spettro della luce visibile – Ottica geometrica – Riflessione e Rifrazione – Indice di Rifrazione – Riflessione totale – Principio di Huyghens - Principio di Ferma
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci - Fisica Volume II (EdiSES)
E. Amaldi, R. Bizzarri, G. Pizzella - Fisica Generale
(Zanichelli Bologna)
D. Halliday R. Resnick J. Walker – Fondamenti di Fisica (vol II)
Elettrologia, Magnetismo e Ottica (testo introduttivo)
(Casa Editrice Ambrosiana CEA – Milano)
La Fisica di Berkeley 2. Vol. 1 e 2 - Elettricità e magnetismo. (Zanichelli)
https://www.lns.infn.it/~tudisco
Argomenti | Riferimenti testi | |
1 | Cariche elettriche; legge di Coulomb; Campo elettrostatico. | D. Halliday R. Resnick J. Walker |
2 | Potenziale elettrostatico; energia potenziale associata al campo elettrico. | P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci |
3 | Teorema di Gauss | P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci |
4 | Conduttori; induzione elettrostatica; schermo elettrostatico; capacità di un conduttore isolato. Condensatori, collegamenti in serie e in parallelo. | P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci |
5 | Dielettrici; Polarizzazzione; Equazioni di Maxwell in presenza di dielettrici. | P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci |
6 | Conduzione elettrica; modello di Drude, legge di Ohm, corrente continua. Resistori in serie ed in parallelo. | P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci |
7 | Campo magnetico; forza di Lorentz, leggi elementari di Laplace. | P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci |
8 | Legge di Ampere | P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci |
9 | Mezzi magnetici, magnetizzazione, correnti amperiane. | P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci |
10 | Campi elettrici e magnetici variabili nel tempo: legge di Faraday e legge di Ampere Maxwell | P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci |
11 | Equazioni di Maxwell e onde elettromagnetiche nel vuoto | P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci |
12 | Ottica geometrie ed ondulatoria | D. Halliday R. Resnick J. Walker |
13 | Fisica moderna | Appunti |
Prove Initiner.
La verifica dell'apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA
A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l'Integrazione Attiva e Partecipata-Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento, prof. A. Pagano
- Le Equazioni di Maxwell
- il Magnetismo nella Materia
- Ottica