Università degli studi dell'Insubria

ELETTROMAGNETISMO

A.A. di erogazione 2019/2020
Insegnamento obbligatorio

Laurea triennale in Fisica
 (A.A. 2018/2019)
Anno di corso: 
2
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Settore disciplinare: 
FISICA SPERIMENTALE (FIS/01)
Crediti: 
10
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
80
Dettaglio ore: 
Lezione (80 ore)

Il corso si propone di fornire le conoscenze fondamentali dell’elettromagnetismo, sia statico che dinamico. La teoria classica dei fenomeni elettromagnetici è uno dei pilastri fondanti di in ogni corso di laurea triennale in Fisica. L’allievo dovrà dimostrare di avere compreso la fenomenologia, le applicazioni, e la teoria fisica sottostante alle equazioni di Maxwell, con particolare riferimento ai fenomeni radiativi da cariche in moto non relativistiche. Inoltre, ci si attende che lo studente sappia analizzare, e risolvere, attraverso le conoscenze e competenze acquisite, un'ampio spettro di problemi ed esercizi legati ai fenomeni elettromagnetici. Particolare risalto verrà dato allo sviluppo delle capacità critiche che porteranno non studente ad essere in grado, autonomamente, di approfondire quegli aspetti del corso che sono stati di particolare interesse per lo studente stesso.

Non sono necessari prerequisiti particolari, oltre le basi di matematica e di meccanica classica acquisite nel primo anno del corso di Laurea.

PARTE I: ELETTRO/MAGNETOSTATICA
1.1 ELETTROSTATICA NEL VUOTO
1.1.1 Carica elettrcia e legge di Coulomb
1.1.2 Campo elettrostatico
1.1.3 Lavoro e potenziale elettrostatico
1.1.4 Dipolo elettrico
1.1.5 Legge di Gauss
1.1.6 Teorema della divergenza
1.1.7 Teorema di Stokes
1.1.8 Equazioni di Maxwell per l’elettrostatica
1.1.9 Energia e pressione elettrostatica

1.2 ELETTROSTATICA NELLA MATERIA
1.2.1 Dielettrici
1.2.2 Polarizzazione
1.2.3 Induzione elettrica

1.3 LA CORRENTE ELETTRICA
1.3.1 Legge di conservazione della carica
1.3.2 Legge di Ohm
1.3.3 Effetto Joule
1.3.4 Forza elettromotrice
1.3.5 Leggi di Kirchoff per le reti elettriche
1.4 MAGNETOSTATICA NEL VUOTO
1.4.1 Fenomenologia delle interazione magnetica
1.4.2 Campo magnetico
1.4.3 Flusso del campo magnetico
1.4.4 Forza magnetica su una carica in moto
1.4.5 Seconda formual di Laplace
1.4.6 Campo magnetico da una distribuzione di correnti
1.4.7 Teorema della circuitazione di Ampere
1.4.8 Equazioni di Maxwell per la magnetostatica

1.5 MAGNETOSTATICA NELLA MATERIA
1.5.1 Magnetizzazione della materia
1.5.2 Il vetture induzione magnetica
1.5.3 Origine microscopica della magnetizzazione
1.5.4 Diamagnetismo e paramagnetismo
1.5.5 Ferromagnetismo e magneti permanenti

PARTE II: ELETTRODINAMICA CLASSICA
2.1 INDUZIONE ELETTROMAGNETICA
2.1.1 Equazioni di Maxwell statiche
2.1.2 Legge di Faraday-Neumann-Lenz
2.1.3 Applicazioni della legge di Faraday
2.1.4 Autoinduzione
2.1.5 Circuiti RL
2.1.6 Oscillazioni elettriche
2.1.7 Equazioni di Maxwell

2.2 ONDE ELETTROMAGNETICHE
2.2.1 Equazioni di Maxwell senza sorgenti: onde piane
2.2.2 Ondesferiche

2.3 RADIAZIONE DA CARICHE IN MOTO
2.3.1 Equazioni di Maxwell con sorgenti: potenziali
2.3.2 Carica puntiforme
2.3.3 Approssimazione di dipolo
2.3.4 Spettro delle onde elettromagnetiche
2.3.5 Multipoli

2.4 INTERAZIONE RADIAZIONE–MATERIA
2.4.1 Diffusione
2.4.2 Dispersione cromatica in un dielettrico
2.4.3 Assorbimento della radiazione
2.4.4 Elettroni liberi

Lezioni frontali con esercitazioni (80 ore complessive).

Esame scritto con 4 esercizi da svolgere in 3 ore,
più esame orale previo superamento della prova scritta. Ogni esercizio nella prova scritta vale per un determinato numero di punti (in trentesimi), a seconda della complessità dell'esercizio stesso, per un totale della prova di punti 30/30. Nella valutazione, errori numerici nel calcolo delle quantità fisiche vengono valutati come meno impattanti rispetto ad errori nel procedimento. La prova scritta viene ritenuta positiva con una votazione superiore od uguale a 18. Il voto finale viene assegnato facendo una media della valutazione della prova scritta, e della prova orale.

Per la Parte I del corso si consiglia il testo:
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica Vol II, Elettromagnetsimo-Onde. Edises edizioni.
La Parte II è svolta su dispense fornite dal docente.
Un utile testo di riferimento più avanzato è
J.D. Jackson, Classical Electrodynamics, Wiley

Su appunatmento tramite e-mail (haardt@uninsubria.it)

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A.A. 2017/2018

Anno di corso: 2
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2016/2017

Anno di corso: 2
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2015/2016

Anno di corso: 2
Curriculum: PERCORSO COMUNE