A.A. 2013/14 Corso di Laurea in Fisica L30 Elettromagnetismo (Mod

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A.A. 2013/14
Corso di Laurea in Fisica L30
Elettromagnetismo (Mod I)
Codice SCC0131
Alberto Parola
CFU
SSD
Lezioni
Esercitazioni
Laboratorio
(ore)
(ore)
(ore)
6
FIS/03
48
Anno
I
Lingua
Italiano
Obiettivi dell’insegnamento e risultati di apprendimento attesi
Il modulo si propone di illustrare i fenomeni di carattere elettrostatico e
magnetostatico, di introdurre il concetto di campo elettrico e magnetico e la loro
descrizione matematica. Lo studente dovra' acquisire la capacita' di impostare
correttamente e risolvere problemi di elettrostatica e magnetostatica nel vuoto e nei
mezzi materiali.
Prerequisiti
Nozioni base di analisi matematica e di meccanica devono essere possedute
studenti.
Contenuti e programma del corso
dagli
1) Elettrostatica nel vuoto. Carica elettrica e sua misura. Legge di Coulomb. Concetto
di campo elettrostatico. Linee di forza del campo. Moto di una carica in un campo
elettrostatico. Lavoro e potenziale elettrostatico. Concetto di gradiente di un campo
scalare. Superfici equipotenziali. Dipolo elettrico. Flusso del campo elettrico. Legge di
Gauss. Concetto di divergenza di un campo vettoriale. Teorema della divergenza.
Teorema di Stokes. Equazioni di Maxwell per l'elettrostatica. Equazione di Poisson.
Conduttori in equilibrio. Concetto di capacita'. Schermo elettrostatico. Condensatori.
Energia del campo elettrostatico. Energia di una distribuzione di cariche. Pressione
elettrostatica.
2) Elettrostatica nella materia. Dielettrici. Polarizzazione di un dielettrico. Campo
elettrostatico all'interno di un dielettrico. Il vettore induzione elettrica. Energia
elettrostatica nei dielettrici. Meccanismi microscopici di polarizzazione della materia.
3) La corrente elettrica. Legge di conservazione della carica. Conduzione elettrica e
legge di Ohm. Resistenza ed effetto Joule. Resistori. Forza elettromotrice. Circuito RC.
Leggi di Kirchhoff per le reti elettriche. La pila.
4) Magnetostatica nel vuoto. Fenomenologia dell'interazione magnetica. Il campo
magnetostatico e sue linee di forza. Flusso del campo magnetico.Forza magnetica su
una carica in moto e su un conduttore percorso da corrente. Seconda formula di
Laplace. Il campo magnetico generato da una distribuzione di correnti: la prima
formula di Laplace e la legge di Biot-Savart. Teorema della circuitazione di Ampere.
Equazioni di Maxwell per la magnetostatica.
5) Magnetostatica nella materia. Magnetizzazione nella materia. Il vettore induzione
magnetica. Origine microscopica della magnetizzazione della materia. Diamagnetismo
e paramagnetismo. Ferromagnetismo. Magneti permanenti. Ciclo di isteresi.
Tipologia delle attività didattiche
Il modulo prevede lezioni frontali comprendenti esempi ed esercizi finalizzati ad una
piu' completa comprensione del materiale presentato.
Testi e materiale didattico
Il contenuto del primo modulo si puo' trovare su diversi libri di testo come:
P. Mazzoldi, M. Nigro C. Voci, Fisica Vol II, Elettromagnetsimo-Onde. Edises edizioni.
(primi 7 capitoli)
J.Reitz, F. Milford, R. Christy, Foundations of electromagnetic theory. Addison Wesley
(primi 10 capitoli)
Un utile testo di riferimento piu' avanzato e'
J.D. Jackson, Classical Electrodynamics. Wiley.
Modalità di verifica dell’apprendimento
La verifica dell'apprendimento prevede una prova scritta alla fine delle lezioni in cui
verranno proposti alcuni problemi di elettrostatica e/o magnetostatica che lo studente
dovra' impostare e risolvere. Se lo scritto risultera' suffciente, lo studente potra'
accedere alla prova orale in cui verra' chiesto di presentare e discutere uno o piu'
argomenti del programma svolto. La prova di esame si concludera' con la verifica delle
conoscenze apprese nel secondo modulo, che avverra' alla fine del primo semestre del
secondo anno. Alternativamente, lo studente potra' decidere di affrontare un'unica
prova scritta e un'unica prova orale sull'intero programma.
Orario di ricevimento
Al termine della lezione e su appuntamento (scrivere a [email protected])
Calendario delle attività didattiche
Collegamento ipertestuale alla pagina degli orari e sedi del CdS
Appelli d'esame
Collegamento ipertestuale alla bacheca appelli
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