ECTS - University of Pisa
Scheda programma d'esame
GENERAL PHYSICS II + EXERCISES
PAOLO FRANCAVILLA
Academic year2023/24
CourseCHEMISTRY
Code147BB
Credits6
PeriodSemester 2
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
FISICA GENERALE II E ESERCITAZIONIFIS/01LEZIONI60
PAOLO FRANCAVILLA unimap
OMAR ZANUSSO unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

L'obiettivo del corso e' di fornire allo studente di Chimica le cognizioni di elettromagnetismo classico di base necessarie per comprendere le interazioni elettromagnetiche di varia natura.
Knowledge

The aim of the course is to provide the Chemistry student with the basic knowledge of classical electromagnetism necessary to understand electromagnetic interactions of various kinds.
Modalità di verifica delle conoscenze
  • Valutazione della capacita' dello studente di risolvere specifici problemi di elettromagnetismo proposti nella prova scritta finale d'esame.
  • Valutazione nella successiva prova orale del livello di comprensione degli argomenti del corso
Assessment criteria of knowledge
  • Assessment of the student's ability to solve specific electromagnetism problems proposed in the final written exam.
  • Evaluation in the subsequent oral test of the level of understanding of the course topics
Capacità

Lo studente sara' in grado di risolvere problemi di elettromagnetismo classico e di comprendere le interazioni tra oggetti carichi, correnti, campi elettrici e magnetici nel vuoto e nella materia.
Skills

The student will be able to solve classical electromagnetism problems and to understand the interactions between charged objects, currents, electric and magnetic fields in vacuum and in matter.
Modalità di verifica delle capacità

Risoluzione di esercizi di elettromagnetismo classico assegnati dal docente.
Assessment criteria of skills

Solution of exercises on classical electromagnetism
Comportamenti

Lo studente acquisira' un approccio critico e oggettivo nell'interpretare i fenomini elettromagnetiche in natura
Behaviors

The student will acquire a critical and objective approach in interpreting electromagnetic phenomena in nature
Modalità di verifica dei comportamenti

Prove finali di esame, scritta e orale.
Assessment criteria of behaviors

Final written and oral exams.
Indicazioni metodologiche

Lezioni frontali alla lavagna, piu' esercitazioni.
Teaching methods

Traditional classroom sessions, lessons and exercises, with blackboard.
Programma (contenuti dell'insegnamento)

Elettrostatica:

  • Legge di Coulomb, forza elettrostatica e campo elettrico;
  • Teorema di Gauss in forma integrale e differenziale;
  • Circuitazione del campo elettrostatico e definizione di potenziale elettrostatico;
  • Campo di dipolo;
  • Cenni al problema dell'elettrostatica, al teorema dell'unicità;
  • Energia elettrostatica di configurazione.

Conduttori e Dielettrici:

  • Conduttori e superfici equipotenziali;
  • Metodo delle immagini per il piano infinito e per la sfera (cenni);
  • Condensatori e capacità;
  • Energia elettrostatica di un condensatore e densità di energia del campo elettrico;
  • Dielettrici.

Corrente Elettrica:

  • Corrente elettrica, legge di continuità;
  • Modello di Drude semplificato per la legge di Ohm locale;
  • Effetto Joule;
  • Carica e scarica del condensatore;
  • Cenni alle leggi di Kirchhoff per la risoluzione dei circuiti.

Magnetostatica:

  • Forza di Lorentz su una carica puntiforme e su un elemento di corrente;
  • Legge di Biot-Savart;
  • Leggi di Maxwell statiche per il campo magnetico;
  • Il campo magnetico come pseudovettore;
  • Differenze con il campo elettrico in sistemi ad alta simmetria.

Campi variaibili nel tempo:

  • Legge di Faraday-Lenz, induttanza;
  • Circuito LC e RLC;
  • Densità di energia del campo magnetico;
  • Legge di Ampère-Maxwell, corrente di spostamento;
  • Eq. d'onda per i campi;
  • Vettore di Poynting;
  • Onde piane;
  • Cenni all'irraggiamento (formula di Larmor per l'irraggiamento di dipolo).
Syllabus

Electrostatic:

  • Coulomb's Law, electrostatic force and electric field;
  • Gauss Law (integral and differential formulation);
  • Circulation of the electric field and definition of electric potential;
  • Dipole field;
  • The unicity theorem;
  • Electrostatic energy.

Conductors and Dielectrics:

  • Conductors, equipotential surfaces;
  • Method of images for the infinite conducting plane and for the conducting sphere (hints);
  • Capacitors;
  • Electrostatic energy of a capacitor and energy density of the electric field;
  • Dielectrics.

Electric current:

  • Electric current, continuity law;
  • Simplified Drude model explaining local formulation of Ohm's law;
  • Joule Effect;
  • Charge/discharge of a capacitor;
  • Kirchhoff's laws for electric circuits.


Magnetostatics:

  • Lorentz force on a point charge and on a circuit segment;
  • Biot-Savart law;
  • Static Maxwell laws for the magnetic field;
  • Magnetic field as a pseudo-vector;
  • Difference wrt the electric field for highly symmetric configurations.

Time-varying fileds:

  • Faraday's law, inductance;
  • LC and RLC circuits;
  • Energy density of the magnetic field;
  • Ampère-Maxwell's law, displacement current;
  • Wave equation for fields;
  • Poynting vector;
  • Plane waves;
  • Dipole radiation and larmor's formula (hints).
Bibliografia e materiale didattico

Appunti del corso distribuiti per via telematica.

Libri di testo di Elettromagnetismo:

  • Halliday, Resnick
  • Mazzoldi, Nigro, Voci
  • Morin, Purcell
  • Griffiths
Bibliography

Notes distributed electronically.

Electromagnetism textbooks:

  • Halliday, Resnick
  • Mazzoldi, Nigro, Voci
  • Morin, Purcell
  • Griffiths
Modalità d'esame

Prova scritta e prova orale. E' ammesso all'orale chi supera lo scritto con un punteggio di almeno 15/30.
Assessment methods

Written test and oral test. Those who pass the written exam with a score of at least 15/30 are admitted to the oral exam.
Updated: 03/11/2023 16:08