28000 - FISICA GENERALE T-2

Scheda insegnamento

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Istruzione di qualità Energia pulita e accessibile

Anno Accademico 2018/2019

Conoscenze e abilità da conseguire

Dare allo studente i concetti fondamentali dell'elettromagne¬tismo illustrando le basi teoriche e sperimentali dell'interazione elettromagnetica.

Programma/Contenuti

Prerequisiti. La frequenza ed il superamento di un esame introduttivo di Fisica Generale (meccanica classica) sono essenziali per poter seguire proficuamente questo corso.

Elettrostatica. Proprietà della carica elettrica: invarianza, conservazione, quantizzazione. Cenni ai limiti di applicazione della teoria classica dell'elettromagnetismo.
Legge di Coulomb, teorema di Gauss e loro equivalenza. Campo elettrostatico e sue proprietà. Principio di sovrapposizione per il campo elettrico.
Potenziale del campo elettrico e sua unità di misura. Esempi di semplici potenziali elettrostatici. Conduttori ed isolanti. Distribuzioni continue di cariche.
Capacità elettrica. Calcolo della capacità di lastre piane e parallele. Applicazioni scientifiche e tecnologiche del concetto di capacità elettrica. Farad. Correnti elettriche e conduzione nei metalli. Il modello di P. Drude per la conduzione nei metalli. Conduttori non ohmici. Impulsi di corrente lungo le cellule del sistema nervoso.
Gradiente e divergenza. Divergenza del campo elettrostatico. Pila voltaica. Cenni su vari tipi di pile e sulle celle a combustibile.
Campo magnetico. Esperienza di Oersted.
Campo di cariche elettriche in moto. Il campo magnetico come effetto relativistico. Richiami di relatività speciale.
Forze tra fili percorsi da correnti. Leggi di Ampere, Biot e Savart, Laplace. Forza di Lorentz. Derivazione di semplici forme di campi magnetici: filo rettilineo, spira circolare, solenoide. Rotore. Induzione elettromagnetica. Flusso del campo magnetico e legge di Lenz. Mutua induttanza ed autoinduttanza. Applicazioni, in particolare motore elettrico e generatore elettrico.
Equazioni di Maxwell. Scoperta delle onde elettromagnetiche
Campi elettrici e magnetici nella materia. Dipolo elettrico e sue caratteristiche.
Polarizzazione nella materia. Materiali ferroelettrici. Dipolo magnetico e magnetizzazione. Diamagnetismo, paramagnetismo e ferromagnetismo.

Testi/Bibliografia

1) Edward M. Purcell and David J. Morin

Electricity and Magnetism Third Edition

Cambridge University Press

ISBN: 978-1-107-01402-2

2) Corrado Mencucci, Vittorio Silvestrini

Fisica Elettromagnetismo e Ottica

Editore CEA

ISBN:978-88-08-18661-4

3) Giancoli Fisica 2 (seconda edizione)

Editore CEA

ISBN: 978-88-08-18390-3

4) Christoph Schiller,

Motion Mountain - The adventure of physics vol. 3

ISBN: 978-14-94-41944-8

(liberamente scaricabile dal web)

Metodi didattici

Lezioni con esposizione degli argomenti del corso. Esercizi in aula e dimostrazioni. Gli studenti possono sia vedere in anteprima che per ripasso lezioni equivalenti a quelle del corso cercandole fra i materiali depositati in AMS Campus (http://campus.unibo.it/cgi/lista?annoAccademico=2011&codiceFacolta=0016&codiceCorso=8008&codMateria=27215-345758&Cerca=Cerca&nav=i#top_docum). Si tratta di video contenenti le lezioni per il corso di Fisica 2 per FAM dell'a.a. 2011/2012.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento consiste in una prova scritta (2-3 problemi da risolvere in 2 ore) ed in un colloquio orale. La capacità di risolvere semplici esercizi scritti sugli argomenti del corso è condizione per il superamento dell'esame. Un voto potrebbe essere offerto anche con la sola valutazione della prova scritta.

Strumenti a supporto della didattica

Alle ordinarie lezioni in cui viene esposta la materia del corso, si aggiungono esercizi e dimostrazioni in aula di fenomeni elettromagnetici.

Link ai video delle lezioni

http://campus.unibo.it/cgi/lista?annoAccademico=2011&codiceFacolta=0016&codiceCorso=8008&codMateria=27215-345758&Cerca=Cerca&nav=i#top_docum

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Enrico Gianfranco Campari