Obiettivi formativi
Apprendimento dei principi di base dell'elettrostatica, dell'elettromagnetismo e dell'ottica.
Prerequisiti
<br />Aver sostenuto l'esame di FISICA A
Contenuti dell'insegnamento
<br />Introduzione all’elettrostatica Carica elettrica e unità di misura della carica, quantizzazione della carica e concetto di carica elementare. Forza tra cariche puntiformi, legge di Coulomb, esempi di calcolo di forze elettriche. Conduttori e isolanti, fenomeno dell'induzione elettrostatica. Il campo elettrico e le sue linee di forza, il principio di sovrapposizione, esempi di calcolo del campo elettrico a partire da distribuzioni discrete e continue di carica. Il dipolo elettrico e il campo del dipolo. Moto di una particella in un campo elettrico uniforme.<br />Teorema di Gauss Concetto di flusso ed enunciato del teorema di Gauss, applicazioni a distribuzioni di carica continua e con simmetria sferica, cilindrica e piana. Conduttori in equilibrio elettrostatico. <br />Potenziale elettrico Energia potenziale elettrica, differenza di potenziale e potenziale elettrico, unità di misura, esempi di calcolo del potenziale elettrico, superfici equipotenziali e potenziale di un conduttore carico.<br />Capacità e condensatori Definizione di capacità e unità di misura. Calcolo delle capacità del condensatore piano, sferico e cilindrico, condensatori in serie e in parallelo. Cenni ai dielettrici e al fenomeno della polarizzazione dielettrica.<br />Resistenza e legge di Ohm La forza elettromotrice, la corrente elettrica, la densità di corrente elettrica e unità di misura. Resistenza elettrica e leggi di Ohm, resistenze in serie e in parallelo. Legge di Joule. Circuito RC. <br />Il campo magnetico Il campo magnetico e le sue sorgenti, unità di misura, forza di Lorentz e moto di una particella carica in un campo magnetico uniforme. Forze su conduttori percorsi da corrente. Il dipolo magnetico. Legge di Biot-Savart. Teorema di Ampère e sue applicazioni: solenoide, filo rettilineo, bobina toroidale.<br />La legge di Faraday-Neumann Il flusso magnetico, la legge di Faraday-Neumann-Lenz, la forza elettromotrice indotta e i campi elettrici indotti. Generatori e motori elettrici. Induttanza propria e mutua induttanza. Circuiti RL e LC.<br />Onde elettromagnetiche La corrente di spostamento, generalizzazione del teorema di Ampère. Le equazioni di Maxwell nel vuoto. Le onde elettromagnetiche e lo spettro elettromagnetico. Energia, quantità di moto e pressione della radiazione elettromagnetica. <br />Cenni di ottica La natura della luce, velocità della luce nel vuoto e nei mezzi. Le leggi della riflessione e della rifrazione, la riflessione totale. Interferenza e diffrazione.
Bibliografia
<br /><br /> <br />Fisica vol. 3 – Elettromagnetismo e ottica, di Lawrence Lerner (Zanichelli editore - Bologna)<br />Fondamenti di Fisica vol. 2, di D. Halliday, R. Resnick e J. Walker (Casa Editrice Ambrosiana – Milano) <br />ESERCIZI di FISICA – ELETTROMAGNETISMO, di M. Bruno, M. d’Agostino e R. Santoro (Casa Editrice Ambrosiana – Milano)<br />PROBLEMI di FISICA risolti e commentati – vol. 2, di P. Pavan e P. Sartori (Casa Editrice Ambrosiana – Milano)<br />Esercizi ed esempi forniti dal docente e scaricabili on-line
Metodi didattici
<br />La valutazione si effettua sulla base dei risultati ottenuti in una prova scritta, consistente di tre esercizi, e in un esame orale.
