FISICA II A - L

FIS/01 - 9 CFU - 1° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

SALVATORE TUDISCO
Email: tudisco@lns.infn.it
Edificio / Indirizzo: LNS-INFN via S. Sofia 63
Telefono: 095542263
Orario ricevimento: lunedì 8:00 11:00


Obiettivi formativi

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.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

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.


Prerequisiti richiesti

Fisica I, Analisi I



Frequenza lezioni

Obligatoria



Contenuti del corso

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



Testi di riferimento

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)


Altro materiale didattico

https://www.lns.infn.it/~tudisco



Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Cariche elettriche; legge di Coulomb; Campo elettrostatico.D. Halliday R. Resnick J. Walker 
2Potenziale elettrostatico; energia potenziale associata al campo elettrico.P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci 
3Teorema di GaussP. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci 
4Conduttori; induzione elettrostatica; schermo elettrostatico; capacità di un conduttore isolato. Condensatori, collegamenti in serie e in parallelo.P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci 
5Dielettrici; Polarizzazzione; Equazioni di Maxwell in presenza di dielettrici.P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci 
6Conduzione elettrica; modello di Drude, legge di Ohm, corrente continua. Resistori in serie ed in parallelo.P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci 
7Campo magnetico; forza di Lorentz, leggi elementari di Laplace.P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci 
8Legge di AmpereP. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci 
9Mezzi magnetici, magnetizzazione, correnti amperiane.P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci 
10Campi elettrici e magnetici variabili nel tempo: legge di Faraday e legge di Ampere MaxwellP. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci 
11Equazioni di Maxwell e onde elettromagnetiche nel vuotoP. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci 
12Ottica geometrie ed ondulatoriaD. Halliday R. Resnick J. Walker 
13Fisica modernaAppunti 


Verifica dell'apprendimento


MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

Prove Initiner.
La verifica dell'apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.


ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

Equazioni di Maxwell




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