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FISICA II

Francesco ROMEO FISICA II

0612400049
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA
INGEGNERIA ELETTRONICA
2024/2025

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 1
ANNO ORDINAMENTO 2018
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
660LEZIONE
FRANCESCO ROMEO T Curriculum
Obiettivi
OBIETTIVO GENERALE: IL CORSO INTENDE FORNIRE LE CONOSCENZE E LE METODOLOGIE DELLA FISICA DEI FENOMENI ELETTROMAGNETICI.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: IL CORSO CONSENTE L’ACQUISIZIONE DELLA NECESSARIA TERMINOLOGIA TECNICA.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE: IL CORSO HA LO SCOPO DI METTERE IN GRADO GLI STUDENTI DI UTILIZZARE, PER FINI PROFESSIONALI, TALI CONOSCENZE E METODI PER LA SOLUZIONE DI ESERCIZI E PROBLEMI IN DETTI AMBITI.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: LO STUDENTE DEVE SAPER SCEGLIERE I METODI APPROPRIATI PER ANALIZZARE I PROBLEMI DA RISOLVERE. DEVE INOLTRE SAPER INDIVIDUARE IL PROCEDIMENTO DI SOLUZIONE E LE OPPORTUNE TECNICHE MATEMATICHE.
ABILITÀ COMUNICATIVE: LO STUDENTE DEVE SAPER COMUNICARE IN MODO RIGOROSO ED EFFICACE I CONCETTI APPRESI DURANTE IL CORSO.
CAPACITÀ DI APPRENDERE: LO STUDENTE DEVE ESSERE IN GRADO DI APPLICARE LE CONOSCENZE APPRESE A CONTESTI ANCHE APPARENTEMENTE DIVERSI DA QUELLI USUALI. DEVE INOLTRE SAPER ESAMINARE IN MODO APPROFONDITO GLI ARGOMENTI DEL CORSO USANDO APPROCCI VARI E COMPLEMENTARI.
Prerequisiti
È RICHIESTA LA CONOSCENZA DEGLI ARGOMENTI DI BASE DI MATEMATICA TRATTATI NEI CORSI DI SCUOLA SECONDARIA DI SECONDO GRADO E NEL PRIMO ANNO DEL CORSO DI LAUREA. IN PARTICOLARE, SI RICHIEDE LA CONOSCENZA DELL’ALGEBRA ELEMENTARE, DEI METODI RISOLUTIVI DELLE EQUAZIONI E DISEQUAZIONI DI PRIMO E SECONDO GRADO, DELLE FUNZIONI ELEMENTARI E DELLE LORO PROPRIETÀ (E.G., LA FUNZIONE LOGARITMO, ESPONENZIALE, ETC.), DELLA TRIGONOMETRIA. SI RICHIEDE, INFINE, UNA CONOSCENZA DEGLI ELEMENTI INTRODUTTIVI DELL’ANALISI MATEMATICA. E' INOLTRE RICHIESTO IL SUPERAMENTO DELL'ESAME DI FISICA 1.
Contenuti
ELETTROSTATICA (20 ORE, DI CUI 10 ORE DI ESERCITAZIONE O COMPLEMENTI)
DAGLI ESPERIMENTI DI ELETTRIZZAZIONE ALLA LEGGE DI COULOMB. ORGANIZZAZIONE MICROSCOPICA DELLA MATERIA: L’ATOMO DI BOHR. INTRODUZIONE AL CONCETTO DI CAMPO ELETTRICO. CAMPO ELETTRICO GENERATO DA UN DIPOLO ELETTRICO. CAMPO ELETTRICO GENERATO DA UNA CONFIGURAZIONE FINITA (ANELLO, DISCO, SEGMENTO). TEOREMA DI GAUSS. DISTRIBUZIONE DELLE CARICHE SUI CONDUTTORI. CAMPO ELETTRICO ALL’ESTERNO DI UN CONDUTTORE SFERICO CARICO. CAMPO ELETTRICO GENERATO DA UNA SFERA UNIFORMEMENTE CARICA. CAMPO ELETTRICO GENERATO DA UN FILO INDEFINITO UNIFORMEMENTE CARICO. CAMPO ELETTRICO GENERATO DA UNA PIASTRA INDEFINITA UNIFORMEMENTE CARICA. IL POTENZIALE ELETTRICO PER DISTRIBUZIONE FINITA ED INFINITA. DAL POTENZIALE ELETTRICO AL CAMPO ELETTRICO. POTENZIALE ELETTRICO GENERATO DA UN DIPOLO A GRANDE DISTANZA. ENERGIA POTENZIALE ELETTROSTATICA. PRIMA EQUAZIONE DI MAXWELL. POTENZIALE DI UNA SFERA CONDUTTRICE CARICA. CAPACITÀ DI UN CONDUTTORE. CONDENSATORI (SFERICA, PIANO, CILINDRICO) E LORO COLLEGAMENTI. ENERGIA ELETTROSTATICA DI UN CONDENSATORE. DENSITÀ DI ENERGIA ELETTROSTATICA. POLARIZZAZIONE DEI DIELETTRICI. DIELETTRICO TRA LE ARMATURE DI UN CONDENSATORE A FACCE PIANE E PARALLELE. CAMPO ELETTRICO NEL DIELETTRICO E DENSITÀ DI CARICA DI POLARIZZAZIONE NEI PRESSI DEL CONDUTTORE CARICO. DENSITÀ DI ENERGIA ALL’INTERNO DI UN CONDENSATORE.
ELETTRODINAMICA (10 ORE, DI CUI 2 ORE DI ESERCITAZIONE O COMPLEMENTI)
LEGGE DI OHM. FORZA ELETTROMOTRICE. RESISTENZA INTERNA DI UN GENERATORE. LEGGI DI KIRCHHOFF. RESISTENZE IN SERIE E PARALLELO. EFFETTO JOULE. CIRCUITO RC. CARICA E SCARICA DI UN CONDENSATORE. POTENZA SVILUPPATA DA UN GENERATORE.
MAGNETISMO (20 ORE, DI CUI 5 ORE DI ESERCITAZIONE O COMPLEMENTI)
FORZA DI LORENTZ. MOTO DI UNA PARTICELLA CON VELOCITÀ INIZIALE ASSEGNATA IN UN CAMPO MAGNETICO B. EFFETTO HALL. FILI PERCORSI DA CORRENTE IN PRESENZA DI UN CAMPO MAGNETICO. MOMENTO MECCANICO AGENTE SU UNA SPIRA PERCORSA DA CORRENTE IN UN CAMPO MAGNETICO. TEOREMA D’EQUIVALENZA D’AMPERE. CAMPO B GENERATO DA CORRENTI STAZIONARIE NEL VUOTO (I LEGGE DI LAPLACE). DETERMINAZIONE DEL CAMPO MAGNETICO PER VARIE CONFIGURAZIONI. LEGGE DI AMPERE. CAMPO MAGNETICO AL CENTRO DI UN SOLENOIDE MOLTO LUNGO. FILO RETTILINEO SPESSO. POTENZIALE VETTORE. MAGNETISMO NELLA MATERIA. POLARIZZAZIONE MAGNETICA. CAMPI ELETTRICI E MAGNETICI VARIABILI NEL TEMPO. LEGGE DI FARADAY-NEUMANN-LENZ IN FORMA DIFFERENZIALE. COEFFICIENTE DI AUTOINDUZIONE. INDUTTANZA DI UN SOLENOIDE. CIRCUITO RL. ANALISI ENERGETICA DEL CIRCUITO RL. INDUZIONE MUTUA. INDUTTORI IN SERIE E IN PARALLELO ED APPLICAZIONI VARIE. AZIONI MECCANICHE SUI DIELETTRICI NEI CONDENSATORI. AZIONI MECCANICHE SUI MATERIALI IN UN INDUTTORE. EQUAZIONI DI MAXWELL. CIRCUITO LC ED RLC. RISPOSTA A REGIME DEGLI ELEMENTI CIRCUITALI ALLE CORRENTI ALTERNATE. POTENZA DISSIPATA IN UN CIRCUITO RLC.
FENOMENI ONDULATORI (10 ORE, DI CUI 3 ORE DI ESERCITAZIONE O COMPLEMENTI)
EQUAZIONI DI MAXWELL NEL VUOTO (IN ASSENZA DI CARICHE E CORRENTI) ED EQUAZIONE DELLE ONDE ELETTROMAGNETICHE. INTENSITÀ DELLA RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA. IL VETTORE DI POYNTING E SUO SIGNIFICATO FISICO. SPETTRO DELLA RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA. LEGGI DELLA RIFLESSIONE E DELLA RIFRAZIONE.
NOTA: PARALLELAMENTE ALLO SVILUPPO DEI CONCETTI FISICI, IL CORSO INTRODUCE LE NECESSARIE TECNICHE DI CALCOLO DIFFERENZIALE VETTORIALE COMPRENDENTI LA DEFINIZIONE DELL’OPERATORE DIFFERENZIALE VETTORIALE NABLA, LE OPERAZIONI DI GRADIENTE, DIVERGENZA, ROTORE, LAPLACIANO ETC.

Metodi Didattici
Metodi Didattici
IL CORSO È ORGANIZZATO IN LEZIONI TEMATICHE SUI CONCETTI FONDAMENTALI DELL'ELETTROMAGNETISMO. OGNI LEZIONE È DEDICATA ALLA TRATTAZIONE FORMALE DI UNO O PIÙ NUCLEI CONCETTUALI. LA TRATTAZIONE TEORICA È SEMPRE ACCOMPAGNATA DA ESEMPI ED APPLICAZIONI CHE COSTITUISCONO UTILE COMPLEMENTO DELLA TEORIA E NE CHIARISCONO L'AMBITO DI APPLICAZIONE E LE METODICHE TIPICHE. GLI STRUMENTI MATEMATICI RICHIESTI NELLO SVILUPPO FORMALE DELLA TEORIA SONO INTRODOTTI PARALLELAMENTE ALLO SVILUPPO DEI CONCETTI FISICI. LE ORE DEDICATE ALL’ESPOSIZIONE DEGLI SVILUPPI FORMALI DELLA TEORIA AMMONTANO A 40, MENTRE LE RIMANENTI 20 ORE SONO RISERVATE ALLA SOLUZIONE GUIDATA DI ESERCIZI, ALLA TRATTAZIONE DI ESEMPI RILEVANTI O AD APPROFONDIMENTI A CARATTERE SEMINARIALE, AVENTI NATURA COMPLEMENTARE. RIENTRANO NELLE ATTIVITA’ COMPLEMENTARI A CARATTERE SEMINARIALE TALUNE MANIPOLAZIONI FORMALI NECESSARIE ALLO SVILUPPO DELLA TEORIA, MA CARATTERIZZATE DA UNA CERTA LABORIOSITA’. E’ CURA DEL DOCENTE SEGNALARE DI VOLTA IN VOLTA LA NATURA COMPLEMENTARE DI TALUNI CONTENUTI. TRA QUESTI RIENTRANO, A TITOLO DI ESEMPIO, LO SVILUPPO IN MULTIPOLI IN ELETTROSTATICA, ALCUNE CONSIDERAZIONI SULLA SOLUZIONE DELL’EQUAZIONE DI LAPLACE PROPEDEUTICHE ALL’INTRODUZIONE DELLA FUNZIONE DELTA DI DIRAC, GLI SVILUPPI FORMALI CHE PORTANO ALL’INTRODUZIONE DELLE DENSITA’ DI CARICA DI POLARIZZAZIONE NEI DIELETTRICI, GLI SVILUPPI FORMALI CHE PORTANO DAL CONCETTO DI POTENZIALE VETTORE ALLA SUA DEFINIZIONE TRAMITE SOLUZIONE DI OPPORTUNE EQUAZIONI DI LAPLACE PER LE COMPONENTI, GLI SVILUPPI LEGATI ALLE MICROCORRENTI DI AMPERE E ALL’ORIGINE CLASSICA DEL MAGNETISMO NELLA MATERIA, LA DIMOSTRAZIONE DELLA VALIDITA’ DI ALCUNE IDENTITA’ DEL CALCOLO DIFFERENZIALE VETTORIALE.
Verifica dell'apprendimento
IL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI DELL’INSEGNAMENTO È CERTIFICATO MEDIANTE IL SUPERAMENTO DI UN ESAME CON VALUTAZIONE IN TRENTESIMI. L'ESAME PREVEDE UNA PROVA SCRITTA (EVENTUALMENTE FRAZIONABILE IN DUE PROVE IN ITINERE) E UNA PROVA ORALE CHE HANNO LUOGO IN GIORNI DIVERSI, SECONDO UN CALENDARIO PRESTABILITO. L’ACCESSO ALL'ORALE È CONSENTITO AGLI STUDENTI CHE HANNO SUPERATO LA PROVA SCRITTA.
NELLA PROVA SCRITTA LO STUDENTE DEVE DIMOSTRARE DI CONOSCERE I FONDAMENTI DELL’ELETTROMAGNETISMO, DISCUTENDO E RISOLVENDO DUE PROBLEMI RELATIVI AD ARGOMENTI TRATTATI AL CORSO. LA PROVA HA UNA DURATA DI DUE ORE ED È VALUTATA IN TRENTESIMI. ESSA È PROPEDEUTICA ALLA PROVA ORALE ED È CONSIDERATA SUFFICIENTE SE SUPERATA CON UNA VOTAZIONE NON INFERIORE A 15/30, CORRISPONDENTE ALLA CORRETTA RISOLUZIONE DI ALMENO UN PROBLEMA. CON LA PROVA SCRITTA SI VOGLIONO VALUTARE LE CONOSCENZE DI ELETTROMAGNETISMO E LA CAPACITÀ DI APPLICARE METODI TIPICI DI QUESTO AMBITO ALLA SOLUZIONE DI PROBLEMI.
L’ESAME ORALE È VOLTO AD ACCERTARE LA CAPACITÀ DELLO STUDENTE DI DISCUTERE CRITICAMENTE SEMPLICI SITUAZIONI RICONDUCIBILI ALL’ELETTROMAGNETISMO O ALL’OTTICA. LA CAPACITÀ DI FORMULARE MODELLI E DI DISCUTERNE LE IMPLICAZIONI ALLA LUCE DELL’IMPIANTO CONCETTUALE ESPOSTO DURANTE IL CORSO È OGGETTO DI VALUTAZIONE. LA CAPACITÀ DI COMUNICARE IN MODO RIGOROSO ED EFFICACE I CONCETTI APPRESI CONCORRERA’ ALLA VALUTAZIONE.
IL VOTO FINALE SCATURISCE DALLA MEDIA DELLE DUE PROVE. IL VOTO MINIMO PER IL SUPERAMENTO DELL’ESAME È 18/30, CORRISPONDENTE AD UNA CONOSCENZA DEI NUCLEI FONDANTI DELLA DISCIPLINA E DELLE CONNESSE APPLICAZIONI DI BASE. LA LODE POTRÀ ESSERE ATTRIBUITA AGLI STUDENTI CHE CONSEGUANO LA VOTAZIONE DI 30/30 E DIMOSTRINO DI ESSERE IN GRADO DI UTILIZZARE AUTONOMAMENTE CONOSCENZE E COMPETENZE ACQUISITE ANCHE IN CONTESTI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI DURANTE IL CORSO. CONCORRE INOLTRE ALL’ATTRIBUZIONE DELLA LODE LA CONOSCENZA DEGLI ARGOMENTI ESPOSTI NELLA PARTE A CARATTERE SEMINARIALE DEL CORSO.
LE PROVE DI ESAME POSSONO ESSERE SOSTENUTE SECONDO LE SEGUENTI MODALITÀ:
(A) PROVE SCRITTE IN ITINERE (RISERVATE AGLI STUDENTI ISCRITTI AL PRIMO ANNO) E PROVA ORALE FINALE ALLA QUALE SI È AMMESSI CONSEGUENDO LA VOTAZIONE MINIMA DI 15/30 IN CIASCUNA DELLE PROVE.
(B) PROVE SCRITTE PERIODICHE CON RELATIVA PROVA ORALE SECONDO IL CALENDARIO FISSATO DAL CONSIGLIO DIDATTICO PER COLORO CHE NON HANNO SOSTENUTO E/O SUPERATO LE PROVE IN ITINERE. SONO AMMESSI ALLA PROVA ORALE I CANDIDATI CHE HANNO CONSEGUITO UNA VOTAZIONE NON INFERIORE A 15/30.
Testi
Testo di riferimento:
P. MAZZOLDI, M. NIGRO, C. VOCI, FISICA VOL. II - ELETTROMAGNETISMO E ONDE, EDISES EDIZIONI, NAPOLI, 2021
testo di consultazione:
R. DE LUCA, F. ROMEO, FISICA IN 48 ORE, EDISES EDIZIONI, NAPOLI, 2023


Altre Informazioni
Le lezioni sono tenute in italiano
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2024-11-18]