FISICA II
Anno accademico 2026/2027 - Docente: ROSARIO PIZZONERisultati di apprendimento attesi
Dopo aver seguito proficuamente il corso, lo studente deve essere in grado di risolvere autonomamente una vasta classe di problemi legati all'elettromagnetismo ed all'ottica, e deve avere appreso ed interiorizzato i fondamenti concettuali e i principali risultati sperimentali legati allo sviluppo storico dell'elettromagnetismo.
In particolare, la preparazione deve assicurare :
- lo svolgimento completo ( o al limite parziale) di alcuni degli esercizi proposti al compito scritto,
- la conoscenza dei seguenti argomenti e delle relative applicazioni pratiche ad essi connessi:
Onde Meccaniche, Equazione delle onde, Corda con estremi fissi -concetto di campo elettrico e sua conservatività - teorema di Gauss in forma integrale e sue applicazioni - definizione di d.d.p. e applicazione a un campo elettrico uniforme - definizione di capacita e calcolo della capacità in condensatori a facce piane e parallele e sferici - leggi di Ohm - legge di Joule - connessioni in serie e parallelo - leggi di Kirchhoff e loro utilizzo nella soluzione di circuiti - scarica di un circuito RC - forza di Lorenz - legge di Biot-Savart - Legge di Ampere in forma integrale - induzione magnetica di un filo infinito e di un solenoide ideale - legge di Faraday in forma integrale - generatore di corrente alternata - concetto di autoinduzione - calcolo di autoinduzione di un solenoide ideale - corrente di spostamento e IV equazione di Maxwell in forma integrale - definizione di vettore di Poynting e intensità di una OEM - velocità della luce - leggi di Snell - costruzione di immagini negli specchi sferici e nelle lenti sottili.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Il corso consiste di lezione frontali ed esercitazioni
Durante le esercitazioni saranno svolti esercizi simili a quelli di esame
Prerequisiti richiesti
Frequenza lezioni
La frequenza alle lezioni ed alle esercitazioni è OBBLIGATORIA.
Contenuti del corso
Elettrostatica
Cenni e richiami al calcolo vettoriale. Operatori vettoriali. Carica elettrica: proprietà. Conduttori e isolanti. Legge di Coulomb. Campo elettrico di una carica puntiforme. Campo elettrico di distribuzioni di carica. Flusso del campo elettrico e legge di Gauss. Conduttori in equilibrio elettrostatico. Potenziale elettrico ed energia potenziale. Potenziale ed energia potenziale di distribuzioni discrete e continue di cariche. Conduttori carichi: campo e potenziale. Condensatori. Energia e densità di energia del campo elettrico. Dielettrici. Polarizzazione dei dielettrici. Condensatori con dielettrico.
Corrente elettrica
Intensità e densità di corrente. Modello classico della conduzione. Resistenza e legge di Ohm. Resistenza, resistività e dipendenza dalla temperatura. Energia e potenza elettrica. Forza elettromotrice. Leggi di Kirchhoff. Circuito RC.
Magnetismo
Linee di forza del campo magnetico. Forza di Lorentz. Moto di particelle cariche in un campo magnetico. Ciclotrone.Forze su conduttori percorsi da corrente. Momento meccanico su circuiti piani. Campo magnetico generato da correnti stazionarie. Legge di Ampere. Legge di Gauss per il magnetismo. Cenni alle proprietà magnetiche della materia.
Induzione elettromagnetica
Forza elettromotrice indotta. Legge di Faraday e di Lenz. Alternatore. Auto e mutua induzione. Energia e densità di energia del campo magnetico. Corrente alternata e Circuiti RLC serie. Impedenza. Potenza. Trasformatore.
Fenomeni ondulatori
Richiami di meccanica, oscillatore armonico semplice, smorzato e forzato. Descrizione di un’onda. Equazione differenziale delle onde piane. Onde trasversali e longitudinali. Onde meccaniche. Onde acustiche. Intensità di un’onda acustica e inquinamento acustico. Onde elettromagnetiche. Spettro delle onde elettromagnetiche. Intensità delle onde elettromagnetiche. Cenni a problematiche di inquinamento elettromagnetico.
Cenni Ottica geometrica
Velocità della luce e metodi di misura. Leggi della riflessione e rifrazione. Riflessione totale. Diffrazione e interferenza di onde luminose.
Testi di riferimento
Teoria: D. Halliday, R. Resnick, K.S. Krane, Fisica, vol II, IV edizione, CEA
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Elementi di Fisica, vol. II, II Edizione, EdiSES R. A. Serway, Fisica per Scienze ed Ingegneria, vol. II, II edizione, EdiSES
Esercizi: Elettromagnetismo e Onde, Guida alla soluzione degli Esercizi da Mazzoldi,Nigro, Voci - Elementi di Fisica, G. Balestrino, P. G. Medaglia, S. Sanna, Edises
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Fisica delle Onde | testo 1 |
| 2 | Elettrostatica | testo 1 |
| 3 | Intensità di corrente e circuiti | testo 1 |
| 4 | Magnetostatica | testo 1 |
| 5 | Onde elettromagnetiche | testo 1 |
| 6 | Cenni di Ottica | testo 1 |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esame scritto 40% del voto finale. Esame orale 60% del voto finale
Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA
A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti e le studentesse interessate possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.
È possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del Dipartimento.