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Insegnamento: Fisica II (Offerta Formativa a.a. 2016/2017)

Corso di studio: CHIMICA (D.M. 270/04)

CFU6
Moduli

Modulo: Fisica II
TAF: Affine/Integrativa; SSD: FIS/03; Ambito: Attività formative affini o integrative
Docenti: Alice RUINI

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Propedeuticità obbligatorie
Modalità di accertamento del profitto Orale
Modalità di valutazione Voto
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Lingua di insegnamento

Italiano

Partizionamento studenti

Nessun partizionamento

Obiettivi

Fornire allo studente le conoscenze fondamentali della
elettrostatica, elettrodinamica,di magnetismo e onde elettromagnetiche, curando sia il punto di vista della base concettuale che le nozioni pratiche fondamentali per la risoluzione dei problemi.

Prerequisiti

Conoscenze elementari di algebra, trigonometria, analisi funzionale. Conoscenze della fisica classica relative alla parte di meccanica (Fisica I).

Contenuti

Fenomeni elettrostatici, carica elettrica. Forza di Coulomb, campo elettrico. Teorema di Gauss e sua applicazione a distribuzioni di carica; conduttori in equilibrio. Cenni alla struttura atomica della materia. Dipoli elettrici, molecole polari e loro proprietà. Lavoro, energia potenziale elettrostatica, potenziale elettrostatico, superfici equipotenziali. Capacità elettrica, condensatori. Energia e pressione del campo elettrostatico. Costante dielettrica, polarizzazione dei dielettrici. Dielettrici lineari, isotropi, anisotropi. Meccanismi atomici e molecolari di polarizzazione, polarizzabilità. Forza elettromotrice, densità e intensità di corrente, legge di Ohm, resistenza elettrica, effetto Joule. Conduzione elettrica.(Modello di Drude) Leggi di Kirchhoff; circuiti RC. Fenomeni magnetici, dipoli magnetici, correnti elettriche. Forza di Lorentz, campo magnetico, forza magnetica su una corrente (2 legge Laplace),momento della forza su un circuito chiuso e momento magnetico di una spira; selettore di velocita', spettrometro di massa, ciclotrone; effetto Hall. Campi magnetici generati da correnti (1 legge Laplace);forze tra correnti. Teorema di Ampere, solenoide, toroide. Teorema di Gauss per il campo magnetico. Proprieta' magnetiche della materia: dipoli magnetici; magnetismo atomico; permeabilita' magnetica, magnetizzazione; dia-, para- e ferro-magnetismo; ciclo di isteresi. Campi elettrici e magnetici variabili nel tempo. Legge di Faraday-Lenz, applicazioni. Induttanza e circuiti RL; energia magnetica; induzione mutua. Corrente di spostamento e legge di Ampere-Maxwell.(Correnti alternate: oscillatozioni elettriche libere, smorzate, forzate; risonanza.) Equazioni di Maxwell; onde elettromagnetiche: propagazione, spettro e proprieta' generali; polarizzazione; densita' di energia elettromagnetica e momento; vettore di Poynting. Interferenza e diffrazione di onde.

Metodi didattici

Lezioni partecipate per la presentazione degli argomenti previsti dal programma. Esempi ed esercizi numerici guidati.

Verifica dell'apprendimento

L'accertamento del profitto avverrà tramite una prova finale che consiste in un esame scritto strutturato in tre parti. La prima parte, organizzata in tre quesiti e' volta ad accertare i prerequisiti del corso e quindi rappresenta una sorta di "sbarramento", il cui superamento costituisce il requisito minimo per poter superare l'esame. La seconda parte e' volta a sondare principalmente la conoscenza e la capacita' di comprensione degli argomenti di elettromagnetismo trattati, ed e' strutturata in tre domande - ciascuna sviluppata su piu' punti (una sulla parte di elettrostatica, una sulla parte di magnetismo, ed una sulla parte di onde elettromagnetiche). La terza parte e' volta principalmente a valutare la capacita' di applicare la conoscenza e la comprensione attraverso la soluzione di tre problemi - ciascuno sviluppato su piu' punti - attinenti l'elettrostatica, il magnetismo e i campi elettromagnetici dipendenti dal tempo. La prima parte deve essere necessariamente superata senza pero' contribuire al voto finale, che e' ottenuto come una media delle voti attribuiti (in trentesimi, 10 punti per ogni domanda/esercizio) alla seconda e alla terza parte della prova. In ogni caso, la prova complessiva e' superata se anche i voti ottenuti nelle singole parti (e non solo la loro media) sono maggiori o uguali a 18/30. Modalità per studenti lavoratori: gli studenti lavoratori che non possono frequentare le lezioni devono comunicarlo al docente e possono studiare gli argomenti sui libri di testo consigliati.

Risultati attesi

Conoscenza e capacità di comprensione: Tramite le lezioni in aula e il materiale didattico eventualmente fornito lo studente avrà le conoscenze di base della della teoria dell'elettromagnetismo. Capacità di applicare conoscenze: Tramite le esercitazioni numeriche effettuate in aula, al termine del corso lo studente sarà in grado di applicare queste conoscenze a problemi di fisica che convolgono i contenuti citati Autonomia di giudizio: Grazie alla varietà di esempi forniti al termine del corso lo studente sarà in grado di riconoscere in modo autonomo gli approcci descrittivi e i metodi di calcolo appropriati ai diversi tipi di problemi di elettromagnetismo. Abilità comunicative: Grazie allo studio individuale e alle discussioni con il docente, al termine del corso lo studente sarà in grado di relazionare sugli argomenti presentati nel corso con un linguaggio tecnico e formalismo appropiati. Capacità di apprendimento: Sia la partecipazione alle lezioni e alle esercitazioni guidate che lo studio individuale permettono allo studente di acquisire gli strumenti metodologici necessari per sviluppare abilità di (i) apprendimento autonomo e (ii) di approfondimento di argomenti di elettromagnetismo non trattati esplictamente a lezione.

Testi

P. Mazzoldi, M. Nigro e C. Voci, Elementi di Fisica, Elettromagnetismo e Onde. EdiSES s.r.l Napoli ISBN 081/7441705

D. Halliday, R. Resnick e K.S. Krane Fisica 2, Edizione Italiana Casa Editrice Ambrosiana, Milano

o testi equivalenti

Docenti

Alice RUINI