FISICA II M - Z

Anno accademico 2016/2017 - 2° anno
Docente: Salvatore TUDISCO
Crediti: 9
SSD: FIS/01 - Fisica sperimentale
Organizzazione didattica: 225 ore d'impegno totale, 138 di studio individuale, 42 di lezione frontale, 45 di esercitazione
Semestre:
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Obiettivi formativi

Il corso ha la finalità di fornire le conoscenze di base sui fenomeni e le leggi che regolano l'Elettromagnetismo. Queste oltre ad avere un’importanza primaria per il corso di studi, sono alla base d’innumerevoli applicazioni nella tecnologia moderna.


Prerequisiti richiesti

Conoscenze degli insegnamenti di Fisica I e Analisi Matematica


Frequenza lezioni

Obligatoria


Contenuti del corso

1. Campo Elettrostatico

Cariche elettriche: fenomenologia e legge di Coulomb. Principio di sovrapposizione. Campo elettrostatico generato da un insieme discreto di cariche. Linee di forza. Legge di Gauss. Campo elettrostatico prodotto da distribuzioni continue di cariche. Moto di cariche in un campo elettrostatico.

Potenziale Elettrostatico: Lavoro della forza elettrica e potenziale elettrostatico. Energia potenziale elettrostatica, superfici equipotenziali. Tensione. Dipolo elettrico.

Conduttori e Capacità Elettrica: Conduttori in equilibrio. Capacità di un conduttore isolato. Schermo elettrostatico. Condensatori, collegamenti in serie e parallelo. Energia immagazzinata in un condensatore.

 

 

Dielettrici: Fenomenologia dei dielettrici. Descrizione qualitativa della polarizzazione elettronica e per orientamento. Condizioni di raccordo dei campi. Energia del campo elettrico in presenza di dielettrici. Trattazione microscopica della polarizzabilità elettronica.

2. Corrente Elettrica

Conduzione elettrica. Corrente elettrica. Principio di conservazione della carica ed equazione di continuità. Legge di Ohm (effetto Joule). Resistori in serie e in parallelo. Circuiti RC. Correnti continue Correnti alternate

3. Campi Magnetici

Forza magnetica: fenomenologia. Linee di forza e legge di Gauss per il campo magnetico. Legge di Lorentz. Forza su conduttori percorsi da corrente: leggi elementari di Laplace. Principio di equivalenza di Ampere. Campo magnetico prodotto da correnti. Legge di Ampere. Azioni elettrodinamiche fra circuiti.

Campi magnetici nella materia: Fenomenologia delle sostanze magnetiche e vettore magnetizzazione. Energia del campo magnetico nei mezzi materiali. Trattazione microscopica di Larmor del diamagnetismo. Paramagnetismo di Langevin. Discussione qualitativa del ferromagnetismo: isteresi e schermi magnetici.

4. Campi Elettrici e Magnetici Variabili nel tempo

Induzione elettromagnetica, legge di Faraday Lenz. Forza elettromotrice indotta. Fenomeni di induzione. Corrente di spostamento e legge di Ampere Maxwell. Energia magnetica.

Equazioni di Maxwell e Onde elettromagnetiche nel vuoto: Equazioni di Maxwell nel vuoto in forma integrale e differenziale. Introduzione alle onde elettromagnetiche. Equazione di d'Alambert. Notazione simbolica. Onde piane. Onde armoniche. Polarizzazione di onde elettromagnetiche. Densità di energia di onde elettromagnetiche, intensità e vettore di Poynting.

Fondamenti di Ottica geometrica e ondulatoria. Riflessione, rifrazione, eq. delle lenti sottili, interferenza, diffrazione.

5. Fondamenti di Fisica Moderna

Radiazione di Corpo nero, effetto fotoelettrico, dualismo onda corpuscolo, principio d’indeterminazione di Heisenberg. il LASER

 

Esercitazioni

 

 

 

 


Testi di riferimento

  1. Serway - Fisica per Scienza ed Ingegneria (SES)
  2. D.Halliday R. Resnik –Fisica generale (vol. II) (CEA –Milano)
  3. P.Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci – Fisica (vol. II) (SES)
  4. Problemi di fisica generale (elettromagnetismo e ottica) Edises, 2014, ISBN 8879598376


Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Elettromagnetismo1-2-3-4 
2Ottica1-2-3-4 
3Fisica Moderna1-2-3-4 

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Prova Scritta e colloquio Orale


Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Eq. di Maxwell