ECTS - University of Pisa
Le basi complete dell’elettromagnetismo classico:
Elementi di elettronica analogica:
The student who successfully completes the course will acquire: solid knowledge of the mathematical tools used in classical field theory; knowledge of electromagnetic fields and charge interactions; solid ability in DC and AC circuit analysis; basic knowledge of analog electronics; basic knowledge of digital electronics.
The student must demonstrate the ability to put into practice and to execute, with critical awareness, the activities illustrated or carried out under the guidance of the teacher during the course. Problem solving is the main tool for assessing the abilities acquired by the student. During the oral exam, the student must also demonstrate ability to use the appropriate terminology.
Methods:
Nello svolgimento del corso le capacità sono verificate dal docente tramite domande, discussioni e verifica delle risoluzioni degli esercizi svolti nelle esercitazioni: tali verifiche non sono oggetto di valutazione del singolo studente e non hanno impatto sul voto finale, assegnato solo in base alle prove finali.
In sede di esame finale si verifica:
E' richiesta una partecipazione il più possibile attiva degli studenti durante le lezioni ed in particolare di:
Interazione del docente con la classe, tramite domande, discussioni e verifica delle risoluzioni degli esercizi svolti durante le esercitazioni. Tali verifiche non sono oggetto di valutazione e non hanno impatto sul giudizio finale del singolo studente.
Contenuto dei corsi di ANALISI MATEMATICA (in particolare concetti e teoremi inerenti gradiente, divergenza e rotore) e di FISICA GENERALE I
Delivery: face to face
Learning activities:
Attendance: Advised
Teaching methods:
ELETTROSTATICA: Legge di Coulomb, Principio di sovrapposizione, campo elettrostatico, Teorema di Gauss, potenziale elettrostatico, conduttori, energia elettrostatica
CORRENTI CONTINUE: equazione di continuita', modello microscopico della conduzione
MAGNETOSTATICA: leggi fondamentali del campo magnetico, forza di Lorentz
INDUZIONE ELETTROMAGNETICA: Legge di Faraday-Lenz. Origine della induzione elettromagnetica. Autoinduzione e induzione mutua. Circuiti LR ed LC: considerazioni energetiche, densita’ di energia magnetica.
EQUAZIONI DI MAXWELL: Corrente di spostamento. Equazioni di Maxwell e loro proprietà.
Elettronica analogica con componenti passivi lineari alimentati dal generatori in continua ed alternata. Teoremi per le reti lineari (sovrapposizione, Thevenin, Norton).
Cenni alla fisica del semiconduttori. Dispositivi a giunzione di semiconduttori: diodi, transistor. Amplificatori di tensione/corrente ideali e reali. Amplificatori operazionali. Feedback negli amplificatori, condizioni di stabilità. Comparatori, trigger di Schmitt. Circuiti multivibratori.
Elettronica digitale, elementi di base. Algebra di Boole e leggi di De Morgan. Circuiti digitali combinatori e sequenziali. Contatori, registri, memorie. Macchine a stati finiti.
Charges and electrostatics. Electric field. Scalar and vector fields, potential, gradient, divergence, curl. Symmetries. Conductors and dielectrics. Laplace and Poisson's equations. Systems of partial differential equations and boundary conditions. Current and current density. Magnetic field in stationary conditions. Electromagnetic induction, displacement current, Maxwell's equations. Plane waves in vacuum. Electromagnetic energy and Poynting vector. Resistors, capacitors, and inductors. Delay lines. AC analysis using phasors. Resonance. Basics of analog electronics: bipolar and quadripolar circuits, input and output impedances, trans-characteristics. Diodes. Operational amplifier. Simple op-amp circuits: linear and summing amplifiers, integrators, differentiators, analog computers, multivibrators, etc. Principles of digital electronics: Boolean algebra, gates, combinatorial and sequential circuits. ROM, RAM, ADC, DAC. Architectures: pipeline, finite state machine, micro-sequencer.
Si premette che un qualunque testo universitario di Fisica II (elettromagnetismo) contiene la maggior parte degli argomenti che sono stati trattati nel corso.
Alcuni testi consigliati sono
Corrado Mencuccini, Vittorio Silvestrini, "Fisica II. Elettromagnetismo e Ottica", Editore CEA
Raymond A. Serway, John W. Jewett, "Fisica per scienze e Ingegneria. Vol 2", Editore Edises
Un ottimo testo per approfondimenti: La fisica di Feynman vol.2 Elettromagnetismo e materiali - Zanichelli
Per il modulo di elettronica si consiglia di fare riferimento ai contenuti (slide, appunti, video) disponibili su E-learning nella apposita sezione, divisa per argomenti.
Per ulteriori approfondimenti possono essere consigliati vari libri di testo in elettronica di base:
Millman - Microelectronics (esiste in diverse edizioni)
Horowitz & Hill - L'arte di elettronica
Recommended reading includes university textbooks of electromagnetism chosen by the student with the help of the teacher. For the field of electronics, suggested reading includes: "Microelectronics" by Jacob Millman (or other similar books of the same author), and "The Art of Electronics" by Paul Horowitz.
Si consiglia di :
di leggere e studiare i testi suggeriti;
Prova scritta ( 3 ore) da superare con voto minimo 15/30 e prova orale.
Nella prova orale si potra' chiedere di:
Alcune informazioni da ricordare sono:
https://www.pi.infn.it/~donati/Didattica/FisicaGeneraleII_IngegneriaAerospaziale.html
https://www.pi.infn.it/~donati/Didattica/FisicaGeneraleII_IngegneriaAerospaziale.html
https://elearn.ing.unipi.it/course/view.php?id=2415
