Università degli studi dell'Insubria

FISICA 2

A.A. di erogazione 2015/2016

Laurea triennale in CHIMICA E CHIMICA INDUSTRIALE
 (A.A. 2014/2015)
L'insegnamento è condiviso, tecnicamente "mutuato" con altri corsi di laurea, consultare il dettaglio nella sezione Mutuazioni
Anno di corso: 
2
Tipologia di insegnamento: 
Base
Settore disciplinare: 
FISICA DELLA MATERIA (FIS/03)
Crediti: 
6
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
48
Dettaglio ore: 
Lezione (48 ore)

Obiettivi dell’insegnamento e risultati di apprendimento attesi
Obiettivo principale del corso è di fornire agli studenti una conoscenza dei fondamenti dell'elettromagnetismo.

Prerequisiti
Conoscenze di base di analisi matematica: funzioni, derivate, integrali e utilizzo dei vettori. Gli studenti di Matematica devono avere conseguito l’esame di Fisica 1.

Contenuti e programma del corso
1. Forze elettrici e campi elettrici (8 ore)
- Legge di Coulomb. Definizione del campo elettrico e delle linee di forze.
- Campo elettrico generato da distribuzioni discrete e continue di cariche. Esempio del dipolo elettrico. Anello, disco e piano carichi uniformemente.
- Dimostrazione e applicazioni del teorema di Gauss.
- Descrizione del moto di una carica in un campo elettrico uniforme.
- Proprietà dei conduttori in equilibrio elettrostatico. La gabbia di Faraday.
2. Potenziale elettrico e capacità (8 ore)
- Definizione del potenziale elettrico. Relazione tra il campo e il potenziale elettrico. Energia potenziale di un sistema di cariche a riposo.
- Condensatori e definizione di capacità. Calcolo esplicito della capacità per i condensatori a simmetria piana, sferica e cilindrica.
- Energia immagazzinata da un condensatore e definizione dell'energia del campo elettrico.
- Condensatori inseriti in un circuito in serie e in parallelo.
- Condensatori in presenza di un materiale dielettrico tra le armature – discussione qualitativa.
3. Corrente e circuiti a corrente continua (6 ore)
- Definizione di corrente elettrica. Modello microscopico elementare della conduzione elettrica.
- Resistenza e legge di Ohm. Energia e potenza elettrica.
- Resistenze in serie e in parallelo. Forza elettromotrice. Leggi di Kirchkoff per l'analisi dei circuiti a corrente continua.
- Carica e scarica di un condensatore (circuito RC).
4 Campi Magnetici costanti nel tempo (10 ore)
- Definizione di campo magnetico. Forza di Lorentz.
- Moto di una carica in un campo magnetico uniforme. Esempio dello spettrometro di massa.
- Forza magnetica su un filo conduttore percorso da corrente. Coppia di forze su una spira
percorsa da corrente. Analogie con il dipolo elettrico. Il galvanometro.
- Legge di Biot-Savart. Calcolo del campo magnetico generato da un filo rettilineo e da una spira circolare percorsi da corrente. Forza di interazione magnetica tra due fili percorsi da corrente.
- Proprietà magnetiche della materia. Cenni al momento magnetico atomico e alla sua quantizzazione.
- Teorema di Ampere e applicazioni a casi particolari. Campo magnetico generato da un solenoide.
- Effetto Hall in un conduttore percorso da corrente.
5 Campi magnetici variabili nel tempo (8 ore)
- Esperimenti sui campi magnetici variabili nel tempo. Legge dell'induzione di Faraday e legge di Lentz.
- Forza elettromotrice indotta dinamicamente: esempi specifici.
- Relazione tra forza elettromotrice indotta e campi elettrici.
- Forza elettromotrice autoindotta. Autoinduttanza di un circuito. Circuiti RL.
6 Equazioni di Maxwell e propagazione delle onde elettromagnetiche (8 ore)
- Corrente di spostamento e teorema di Ampère generalizzato. Equazioni di Maxwell nel vuoto
- Propagazione delle onde elettromagnetiche nel vuoto. Scoperte di Hertz e produzione di onde elettromagnetiche tramite un antenna. Trasporto di energia e pressione di radiazione.
Tipologia delle attività didattiche
Lezioni frontali alla lavagna. Utilizzo occasionale di trasparenze.

Testi e materiale didattico
- Appunti delle lezioni fornite dal docente.
- Testi di riferimento consigliati:
Halliday, Resnick, Walker, Fondamenti di Fisica, (Capitoli 22 -32) Casa editrice Ambrosani.
Serway, Principi di Fisica, Volume 2, EdiSES (capitoli 19-24)
Modalità di verifica dell’apprendimento
L’esame consiste in una prova scritta finale e in un colloquio orale. Lo scritto ha lo scopo di verificare la capacità dello studente di risolvere problemi elementari di elettromagnetismo simili a quelli svolti durante le ore di esercitazioni ed il suo superamento è condizione necessaria per l'ammissione alla prova orale. La prova orale consiste in una verifica approfondita delle conoscenze teoriche acquisite dallo studente durante il corso.

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A.A. 2019/2020

Anno di corso: 2
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2018/2019

Anno di corso: 2
Curriculum: PERCORSO COMUNE

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

A.A. 2013/2014

Anno di corso: 2
Curriculum: PERCORSO COMUNE