Triennale

 

Insegnamenti previsti dal Corso di Studio

70/0005-M - FISICA 2

Anno Accademico ​2019/2020

Docente
MARCELLO ​SALIS (Tit.)
Periodo
Secondo Semestre​
Modalità d'Erogazione
Convenzionale​
Lingua Insegnamento
ITALIANO​



Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[70/78] ​ ​INGEGNERIA MECCANICA [78/00 - Ord. 2019] ​ ​PERCORSO COMUNE770
Obiettivi

Alla fine del corso ci si attende che lo studente abbia sviluppato:
1) (Indicatore di conoscenza e capacità di comprensione) le conoscenze delle leggi fisiche fondamentali dell’elettromagnetismo e la capacità di comprensione e di inquadramento delle problematiche fisiche connesse, con particolare riferimento a quelle rilevanti per l’ingegneria.
2) (Indicatore di conoscenza e capacità di comprensione applicate) la capacità di applicare le conoscenze acquisite per risolvere in modo quantitativo fenomeni elettromagnetici semplici.
3) (Indicatore autonomia di giudizio) la capacità di selezionare le informazioni rilevanti di un problema di elettromagnetismo e di introdurre le semplificazioni opportune per la sua soluzione.
4) (Indicatore abilità comunicative) la capacità di descrivere, utilizzando una corretta terminologia, problematiche di elettromagnetismo.
5) (Indicatore capacità di apprendere autonomamente) gli schemi e gli strumenti concettuali fisici/matematici necessari per l’apprendimento del sapere scientifico e per affrontare i corsi successivi, di fisica applicata e di ingegneria, con un elevato grado di autonomia.

Prerequisiti

Analisi matematica 1, Fisica 1.

Contenuti

1 - Elettrostatica Generale (11h+4h)
La carica elettrica. Conduttori e isolanti. Legge di Coulomb. Campo elettrico. Linee di campo. Campo di una carica e di una distribuzione. Moto di una carica in campo uniforme. Flusso del campo elettrico. Legge di Gauss. Applicazione della legge di Gauss a diverse distribuzioni di carica. Lavoro e potenziale elettrostatico. Superfici equipotenziali. Potenziale di una carica puntiforme e di una distribuzione. Relazione tra campo e potenziale. Campo e potenziale di un conduttore.
2 - Condensatori (3h+2h)
Condensatori e capacità. Condensatore piano, sferico e cilindrico. Condensatori in serie e in parallelo. Energia del campo elettrostatico e sua densità. Condensatore con dielettrico e costante dielettrica. Rigidita’ dielettrica. Energia del campo elettrostatico nei dielettrici. Dipoli elettrici nei dielettrici. Legge di Gauss nei dielettrici.
3-Circuiti (8h+2h)
Corrente elettrica e densità di corrente. Resistenza elettrica e resistività. Legge di Ohm. Semiconduttori e superconduttori. Potenza ed effetto Joule. Forza elettromotrice. Leggi di Kirchhoff. Resistori in serie e in parallelo. Circuito RC in c.c..
4 - Campo Magnetico nel Vuoto (8h+2h)
Forza magnetica e campo magnetico B. Forza su un filo percorso da corrente. Momento meccanico su una spira. Momento di dipolo magnetico. Legge di Biot e Savart. Legge di Ampère. Campo di un filo infinito, di un solenoide infinito e di un toroide. Forza tra due fili paralleli e unità di misura della corrente.
5 - Induzione Elettromagnetica (11h+4h)
Induzione elettromagnetica e legge di Faraday. Legge di Lenz. Forza elettromotrice indotta in una spira in moto. Principio del generatore di c.a.. Forze elettromotrici indotte e campi elettrici. Autoinduzione. Autoinduttanza di un solenoide e di un toroide. Circuito RL in c.c.. Energia del campo magnetico e sua densità.
6 - Campo Magnetico nella Materia ed Equazioni di Maxwell (8h+2h)
Momenti di dipolo magnetico nella materia. Legge di Gauss per il magnetismo. Paramagnetismo. Forza su un dipolo in campo non uniforme e diamagnetismo. Ferromagnetismo. Ciclo di isteresi. Permeabilità magnetica. Magneti permanenti. Campi magnetici indotti e corrente di spostamento. Equazioni di Maxwell.
7 - Onde Elettromagnetiche (3h+2h)
Onde elettromagnetiche: spettro, generazione e propagazione. Onda piana. Energia trasportata, vettore di Poynting e intensità. Polarizzazione lineare e legge di Malus. Velocità della luce nella materia:indice di rifrazione. Legge di Snell. Lenti sottili.

Metodi Didattici

56 ore di lezione, 14 ore di esercitazione

Verifica dell'apprendimento

Prova scritta/prova orale/prove in itinere

La prova scritta consiste in uno o più problemi articolati in domande cui sono assegnati dei punteggi per la valutazione degli elaborati. Per ciascuna risposta si valuta:
1) l'impostazione generale della soluzione;
2) proprietà di linguaggio;
3) uso delle unità di misura;
4) risultato numerico.
La somma dei punteggi ottenuti fornisce il voto conseguito dallo studente

Testi

1. Halliday, Resnick, Walker: Fondamenti di Fisica (Vol. Elettrologia-Magnetismo-Ottica oppure Volume unico), Ambrosiana.
2. P.Mazzoldi, M.Nigro, C.Voci: Elementi di Fisica, ( Vol. Elettromagnetismo e Vol. Onde), Edises.
3. J. Serway, Fisica Volume 2, Edises.

Altre Informazioni

Saranno disponibili informazioni e/o materiale didattico in tempo reale sul sito docente:

Obiettivi di Apprendimento – Percorso 2019-2020

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