28628 - FISICA GENERALE T-B

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, dopo avere superato la prova di verifica finale, lo studente possiede una conoscenza dei concetti generali dell’elettromagnetismo nel vuoto e nei mezzi conduttori nonché la capacità di impiegare tali concetti nella soluzione di problemi concreti.

Contenuti

Introduzione all'elettromagnetismo. Aspetti macroscopici: polarizzazione, induzione elettrostatica. Legge di Coulomb. Aspetti microscopici: costituenti elementari della materia, quantizzazione della carica elettrica.

Campo elettrostatico. Linee di Forza. Legge di Gauss. Campi conservativi. Potenziale elettrostatico. Calcolo del potenziale per casi notevoli: sfera, cilindro infinito, disco, filo infinito. Dipolo elettrico. Rotore del campo elettrostatico. Moto di particelle cariche in un campo elettrico.

Conduttori. Induzione parziale e completa. Campo elettrico nei conduttori. Capacità di un conduttore. Condensatori sferici, cilindrici e piani. Condensatori in serie e in parallelo. Energia elettrostatica di un sistema di cariche, di un conduttore e di un condensatore. Densità di energia elettrostatica. Forza tra le armature di un condensatore. Cenni all'elettrostatica nella materia. Polarizzazione per deformazione e orientamento. Equazione dell'elettrostatica in presenza di dielettrici.

Corrente elettrica stazionaria. Intensità e densità di corrente. Equazione di continuità e conservazione della carica. Resistenza elettrica. Legge di Ohm. Effetto Joule. Generatori di corrente continua. Circuiti e leggi di Kirchhoff. Fenomeni quasi-stazionari, transiente dei circuiti RC.

Campi magnetici stazionari. Esperienze di Oersted e Ampere. Prima legge di Laplace. Conduttori rettilinei e spire percorsi da corrente. Forza di Lorentz. Seconda legge di Laplace. Proprietà integrali e locali del campo magnetico: teorema della circuitazione, teorema del flusso, rotore e divergenza. Spira e solenoide. Moto di particelle cariche in un campo magnetico. Effetto Hall. Ciclotrone e spettrometri. Equivalenza tra spire e aghi magnetici. Cenni alla magnetostatica nella materia. Materiali diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici. Equazioni della magnetostatica nella materia.

Campi magnetici variabili nel tempo. Legge di Faraday-Neumann-Lenz. Spira rotante in un campo magnetico. Coefficienti di auto-induzione e mutua-induzione. Induttanze in serie e in parallelo. Transiente dei circuiti RL, LC e RLC. Corrente di spostamento e legge di Ampere-Maxwell.

Onde elettromagnetiche. Equazione delle onde. Velocità della luce. Onde piane monocromatiche. Energia e impulso delle onde. Pressione di radiazione. Spettro elettromagnetico.

Testi/Bibliografia

S. Focardi, I.G. Massa, A. Uguzzoni, M. Villa, Fisica generale - Elettromagnetismo, Seconda Edizione, CEA.

Metodi didattici

• Lezioni alla lavagna

• Svolgimento di problemi in aula

• Utilizzo di simulazioni per aiutare la comprensione dei concetti più importanti

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

• L'esame consiste in una prova scritta obbligatoria ed in una prova orale facoltativa.

• Sono previsti sei appelli per anno accademico: tre nella sessione invernale, due in quella estiva, uno in quella autunnale.
  

• Per poter sostenere l'esame è necessario iscriversi tramite AlmaEsami.

• In ciascuna prova scritta vi sono sia esercizi numerici sia domande aperte di teoria. Il punteggio massimo ottenibile con la sola prova scritta è di 28 punti. Durante la prova, della durata di 2 ore, è concesso l'uso della calcolatrice ma non è possibile consultare né testi né appunti.

• Se il voto complessivo è superiore o uguale a 18/30 lo studente può eventualmente chiedere la verbalizzazione del voto senza sostenere la prova orale. Se il voto complessivo è inferiore a 18/30 il compito è giudicato insufficiente e lo studente non potrà sostenere la prova orale.

• Il risultato della prova scritta ha validità fino alla fine della sessione in cui si e' sostenuta la prova scritta.

• Gli studenti possono ripetere uno scritto se vogliono migliorare il voto. Si tenga però presente che verranno annullati i voti precedenti: farà fede l'iscrizione in lista il giorno dello svolgimento della prova scritta. Questo non vale nel caso lo studente si ritiri dallo scritto.
  

• Se si viene respinti all'orale, o si rifiuta il voto, il mantenimento del voto dello scritto è a giudizio della commissione.

Strumenti a supporto della didattica

Tutor di riferimento.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Sirio Belli