Scheda programma d'esame
FISICA II
ALESSANDRO STRUMIA
Anno accademico2019/20
CdSMATEMATICA
Codice242BB
CFU9
PeriodoPrimo semestre
LinguaItaliano

ModuliSettoreTipoOreDocente/i
FISICA IIFIS/02LEZIONI81
ALESSANDRO STRUMIA unimap
Obiettivi di apprendimento
Conoscenze

Capire l'elettromagnetismo, e quindi cosa c'è dietro a buona parte della tecnologia

Modalità di verifica delle conoscenze

Per l'accertamento delle conoscenze saranno svolte 2 prove in itinere

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Principalmente Fisica 1 (meccanica classica) ed Analisi 2 (funzioni di più variabili e loro derivate)

Programma (contenuti dell'insegnamento)
  • Elettrostatica: legge di Coulomb. Campo elettrico, legge di Gauss, teorema di Stokes, potenziale elettrostatico, prima e seconda equazione di Maxwell nel caso statico. Equazioni di Poisson e Laplace. Condizioni al contorno di Dirichlet e von Neumann. Campo elettrico di varie distribuzioni di carica tipiche. Dipoli, sviluppo in multipoli. Energia del campo elettrico e di una distribuzione di carica. I conduttori. Metodi di soluzione dei problemi di elettrostatica dei conduttori. Campo elettrico nella materia, dielettrici, polarizzazione (accenno). Correnti stazionarie: legge di Ohm, effetto Joule, resistenze, correnti, capacit`a, condensatori.

    Magnetismo: legge di Biot-Savart, legge di Ampere, forza di Lorentz. Campo magnetico di varie configurazioni tipiche di circuiti. Dipolo magnetico, sviluppo in multipoli. Energia del campo magnetico e di un sistema di circuiti, induttanza e mutua induttanza. Campo magnetico nella materia (accenno). Circuiti tipici RL, RC, RLC. Legge di Faraday. Forza elettromotrice indotta, generatori di corrente. Corrente di spostamento. Terza e quarta equazione di Maxwell.

    Elettrodinamica: onde elettromagnetiche, polarizzazione, riflessione e rifrazione, potenziale scalare e vettore, simmetria relativistica e di gauge, irraggiamento.

Syllabus

Electrostatics: Coulomb's law. Electric field, Gauss's law, Stokes theorem, electrostatic potential, first and second Maxwell equations in the static case. Poisson and Laplace equations. Boundary conditions of Dirichlet and von Neumann. Electric field of various typical charge distributions. Dipoles, expansion in multipoles. Energy of the electric field and of a charge distribution. Conductors. Solving electrostatic problems with conductors. Electric field in matter, dielectrics, polarization (hint). Stationary currents: Ohm's law, Joule effect, resistances, currents, capacitance, capacitors.

Magnetism: Biot-Savart law, Ampere's law, Lorentz force. Magnetic field of various typical circuit configurations. Magnetic dipole, multipole development. Magnetic field energy and a system of circuits, inductance and mutual inductance. Magnetic field in matter (hint). Typical circuits RL, RC, RLC. Faraday's law. Induced electromotive force, current generators. Displacement current. Third and fourth Maxwell equations.

Electrodynamics: electromagnetic waves, polarization, reflection and refraction, scalar potential and vector, relativistic and gauge symmetry, radiation.

Bibliografia e materiale didattico

Risorse:

Risorse & testi consigliati

• Slides sul sito del corso.

• La raccolta di esercizi e compiti.

Testi: uno qualunque fra quelli avanzati (useremo unit`a di misura MKS):

  • Mencuccini, Silvestrini, Fisica II (Elettromagnetismo-Ottica), Liguori Edi-

    tore [MKS].

  • Lovitch, Rosati, Fisica Generale 2 [MKS].

  • Halliday, Resnick, Krane, Fisica 2 [MKS].

  • La fisica di Berkeley, Elettricit`a e magnetismo, parte I [cgs].

  • Mazzoldi, Nigro, Voci, Elettrostatica e ottica geometrica.

  • Picasso, ETS [cgs].

  • ...

    Testi ultra-avanzati:
    • Jackson, Elettrodinamica classica (Zanichelli) [cgs].• The Feynman Lectures on Physics, vol 2.

Bibliography

Some books above exist also in english

Modalità d'esame

2 compitini (il 1o su campi elettrici, il 2o su campi magnetic ed onde) o uno di 5 scritti. Consistono di esercizi.
Orale solo in caso di dubbi, o su richiesta.

Ultimo aggiornamento 04/09/2019 14:04