Codice insegnamento

4S00035

Docente

Claudia Daffara

Coordinatore

Claudia Daffara

Crediti

6

Lingua di erogazione

Italiano

Settore Scientifico Disciplinare (SSD)

FIS/01 - FISICA SPERIMENTALE

Periodo

II sem. dal 1 mar 2017 al 9 giu 2017.

Moodle Seminari 0

Obiettivi formativi

Lo scopo del corso è fornire le conoscenze di base dell’Elettromagnetismo e dell’Ottica in Fisica Classica con l'obiettivo di far raggiungere allo studente un buon livello di comprensione dei principi e dei fenomeni fisici affrontati, familiarizzare con il formalismo matematico necessario, fornire metodologie per affrontare problemi applicati.
Al termine del corso lo studente avrà una matura conoscenza delle leggi fisiche che sono alla base dei fenomeni elettrici e magnetici e la capacità di applicarle a diversi contesti per risolvere i problemi in modo rigoroso e con metodo scientifico.

Programma

- ELETTROSTATICA NEL VUOTO
Fatti sperimentali. Carica elettrica. Struttura della materia. Legge di Coulomb. Campo elettrostatico. Lavoro F elettrica. Energia potenziale elettrostatica e potenziale elettrostatico. Flusso del campo E. Teorema di Gauss e applicazioni. Discontinuità del campo elettrico. Equazioni differenziali del campo elettrico. Equazione di Poisson e di Laplace.
- ELETTROSTATICA NEI CONDUTTORI
Conduttori in equilibrio. Induzione elettrostatica. Pressione di carica superficiale. Cavità in un conduttore. Capacità. Condensatori.
- ELETTROSTATICA NEI DIELETTRICI
Dipolo elettrico. Dipolo in campo esterno E. Energia di dipolo. Polarizzazione uniforme/non uniforme. Dielettrici lineari.
Equazioni dell'elettrostatica nei dielettrici. Campo D “spostamento elettrico”.
- ENERGIA ELETTROSTATICA
sistema di cariche, sistema di conduttori. Energia del condensatore nel vuoto e nel dielettrico. Energia del campo elettrico. Moto di cariche in campo elettrico.
- CORRENTI ELETTRICHE
Corrente elettrica, forza elettromotrice. Modello classico della conduzione elettrica. Equazione di continuità per la carica.
Legge di Ohm, effetto joule, resistori. Carica/scarica di un condensatore. Leggi di kirchoffs, circuiti elementari.
- MAGNETOSTATICA NEL VUOTO
Fatti sperimentali. Campo magnetico B, linee di campo, F di Lorentz, II legge elementare di Laplace. Moto di cariche in campo magnetico. Effetto Hall, misura di B. Dipolo magnetico. Dipolo in campo esterno B. Campo B di correnti stazionarie. Circuitazione di B. Teorema di Ampère e applicazioni. Discontinuità del campo magnetico. I legge elementare di Laplace. Campo B di una carica in moto. Campi solenoidali, flusso concatenato. Equazioni differenziali del campo magnetico.
- CAMPI VARIABILI NEL TEMPO
Induzione elettromagnetica - fatti sperimentali, legge del flusso, f.e.m. indotta, corrente indotta. Legge di Lenz. Bilanci energetici. Campo elettrico indotto, legge di Faraday. Induzione Mutua. Autoinduzione, induttanze. Circuito RL.
Energia magnetica: energia intrinseca della corrente, sistema di correnti stazionarie. Energia del campo magnetico.
Equazioni di Maxwell in forma integrale e locale. Corrente di spostamento e legge di Ampère-Maxwell. Radiazione di un circuito.
- ONDE ELETTROMAGNETICHE
Richiami di onde: onde trasversali, longitudinali, onde armoniche, onde piane, onde sferiche. Equazione delle onde di D’Alembert. Equazioni di Maxwell nel vuoto e la soluzione delle onde elettromagnetiche. Velocità della luce, energia trasportata, intensità. Spettro elettromagnetico. Principi di Ottica.

LIBRI DI TESTO CONSIGLIATI
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci
Elementi di Fisica Vol. 2 - Elettromagnetismo e Onde
ediSES, II ed./2008

Modalità d'esame

Scritto.
Gli studenti che hanno superato la prova scritta potranno, se lo desiderano, usufruire di un orale integrativo secondo le modalità concordate con il docente.
La prova scritta consisterà in:
1) esercizi di elettromagnetismo (attinenti al programma di esercitazioni svolto);
2) domande di teoria (attinenti all'intero programma svolto).