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Descrizione dell'insegnamento |
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Il corso di Fisica II tratta la fenomenologia dell’elettromagnetismo, la sua teoria classica e alcune sue applicazioni. Come applicazione peculiare si considera anche la propagazione della luce, tanto sotto forma di ottica geometrica che di ottica fisica. L’elettromagnetismo è alla base della stragrande maggioranza dei fenomeni fisici della vita quotidiana, eccettuata l’interazione gravitazionale. La consistenza dei corpi, non meno delle loro proprietà elettriche in senso stretto, i fenomeni chimici (non considerando la meccanica quantistica), il colore degli oggetti e moltissime altre proprietà sono in realtà di natura elettromagnetica. Tutto ciò mette in evidenza l’importanza della materia trattata nel corso. |
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Prerequisiti |
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Lo studente deve possedere i contenuti tipici dei corsi di Matematica I, Matematica II e Fisica I; in particolare deve:
- conoscere e saper utilizzare le derivate
- essere in grado di effettuare uno studio di funzione
- conoscere il concetto di integrale come limite di una somma e saper calcolare integrali in una variabile o riconducibili a integrali in una variabile
- conoscere il concetto di vettore e sapere effettuare somme vettoriali
- conoscere gli operatori di gradiente, divergenza e rotore.
- conoscere le leggi della meccanica
- avere dimestichezza coi concetti di forza, lavoro ed energia.
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Scopi |
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Obiettivo del corso è quello di fornire allo studente una comprensione non superficiale né solo qualitativa dei fenomeni connessi con le proprietà elettriche e magnetiche della materia e con la propagazione di onde elettromagnetiche. Alla fine del corso lo studente saprà interpretare correttamente i fenomeni elettromagnetici che accompagnano e costituiscono moltissime applicazioni della tecnologia contemporanea, dai circuiti elettrici ai motori, alle antenne per la trasmissione dei segnali, e ne conoscerà i principi essenziali. Altrettanto varrà per l’ottica e i suoi principi essenziali. A conclusione del corso lo studente avrà acquisito la metodologia per essere in grado di risolvere semplici problemi relativi a quanto sopra e di impostare la soluzione di problemi più complessi. |
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Contenuti |
- Elettrostatica:
- campo elettrico di una carica puntiforme e di una distribuzione di cariche;
- potenziale elettrostatico;
- legge di Gauss e sue applicazioni;
- proprietà dei dielettrici;
- capacità e condensatori.
- La corrente elettrica:
- La legge di Ohm
- Effetto Joule
- Magnetostatica:
- proprietà del campo magnetico statico;
- forza di Lorentz;
- campo magnetico generato da una corrente;
- forze tra correnti;
- la relazione di Ampère;
- campo della spira e dipoli magnetici;
- proprietà magnetiche della materia.
- Campi elettromagnetici dipendenti dal tempo:
- la legge di Faraday;
- induttanza;
- le equazioni di Maxwell;
- le onde elettromagnetiche;
- proprietà generali della propagazione per onde;
- generazione di onde elettromagnetiche.
- L'ottica:
- la legge di Snell e l'ottica geometrica;
- fenomeni interferenziali;
- la diffrazione della luce;
- polarizzazione della luce.
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Testi |
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LIBRI DI TESTO acquistabili on-line cliccando sui link seguenti:
Physics II, Livio Conti, Uninettuno University Press & McGraw-Hill, ISBN 9781121766709
Fondamenti di Fisica, Halliday D., Resnick R., Walker J., 3a Edizione, Casa Editrice Ambrosiana, Milano (1995)
Dall'elettrone all'entropia - Volumi I e II, A. Tartaglia, Levrotto & Bella, Torino (1992) (on line su http://www.lamp.polito.it/fil/ in "Strumenti / Materiali per lo studio") |
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Esercitazioni |
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Gli esercizi consisteranno in applicazioni semplificate, e per quanto possibili riconducibili a situazioni reali, dei concetti e delle leggi studiati nel corso. L’accento sarà posto sugli aspetti metodologici e lo studente dovrà cercare di apprendere, più che un insieme di “ricette” per esercizi stereotipati, l’approccio al problema e gli elementi di similitudine tra problemi apparentemente diversi. |
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Docente/Tutor Responsabile insegnamento |
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Piergiorgio Picozza
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Docenti video |
Prof.
Paolo Allia
- Politecnico di Torino (Torino - Italy)
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Elenco delle lezioni |
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