Fisica 2

Informazioni da fornire per ogni singolo insegnamento

 

Denominazione dell’insegnamento:   FISICA 2                          

 

Corso di Laurea o di Laurea Magistrale :   INGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMTICA                 

 

SSD:  FIS03 (02/B1)                                                                   Numero C.F.U.: 6                 

 

 

Titolari:  Francesco Tafuri                              

 

 

 

Obiettivi del corso

 

Obiettivo del corso è fornire elementi di elettromagnetismo per studenti del II° anno della Laurea Triennale di Ingegneria. Il concetto di onda rappresenta il punto finale del corso. Allo studente sulla scia del corso di Fisica I si richiede di poter schematizzare un problema fisico in equazioni e di continuare a sviluppare un metodo intuitivo/analitico per guardare alle leggi della natura.

 

 

 

Programma del corso

 1-Elettrostatica nel vuoto; Carica elettrica- legge di Coulomb, misura della carica elettrica- campo elettrostatico da carica puntiforme, misura del campo elettrico- campo elettrostatico prodotto da una distribuzione continua di carica (distribuzione lineare di carica e distribuzione di carica uniforme su una superficie)- linee di forza del campo elettrostatico; Lavoro della forza elettrica- potenziale elettrostatico,- energia potenziale elettrostatica- campo elettrostatico come gradiente del potenziale- conservatività del campo elettrostatico- superfici equipotenziali- rotore di un campo vettoriale- teorema di Stokes, applicazione al campo elettrostatico- il dipolo elettrico; Legge di Gauss- flusso del campo elettrico- applicazioni e conseguenze della legge di Gauss- legge di Gauss in forma differenziale, divergenza di un campo vettoriale- equazione di Maxwell per l’elettrostatica,
2-Conduttori e campi elettrostatici; Campo elettrostatico e distribuzioni di carica nei conduttori- teorema di Coulomb- conduttori cavi, schermo elettrostatico- capacità in un conduttore isolato, unità di misura della capacità- sistemi di conduttori- condensatore sferico, cilindrico, piano- energia del campo elettrostatico- energia di un sistema di cariche puntiformi o continue
3-Corrente elettrica; Conduzione elettrica, corrente elettrica, unità di misura della corrente elettrica- vettore densità di corrente- legge di conservazione della carica, equazione di continuità- modello classico della conduzione elettrica, legge di Ohm- legge di Ohm per i conduttori metallici, resistenza elettrica, effetto Joule
4-Fenomeni magnetici stazionari nel vuoto; Fenomenologia, interazione magnetica- linee di forza per il campo magnetico, legge di Gauss per il campo magnetico- seconda equazione di Maxwell- forza magnetica su una carica in moto- forza di Lorentz e vettore B- moto circolare di una particella carica in campo magnetico uniforme- forze su circuiti percorsi da corrente immersi in un campo magnetico, momento magnetico di una spira di corrente- Campo B generato da correnti stazionarie nel vuoto, prima formula di Laplace, formula di Biot-Savart, campo B sull’asse di una spira, in un solenoide- momenti meccanici su circuiti piani; Sorgenti del campo magnetico- campo magnetico prodotto da una corrente, alcuni esempi- azioni elettrodinamiche tra circuiti percorsi da corrente- legge di Ampere, circuitazione di B- forma locale del teorema della circuitazione, quarta equazione di Maxwell nel caso stazionario-
5-Campi elettrici e magnetici variabili nel tempo; Induzione elettromagnetica, legge di Faraday- sua origine fisica- induzione elettromagnetica per vari casi di variazione di flusso magnetico: flusso tagliato, variazioni di B- forma locale della legge di Faraday- Neumann, terza equazione di Maxwell- quarta equazione di Maxwell, corrente di spostamento- equazioni di Maxwell nel vuoto in un mezzo omogeneo ed isotropo- autoinduzione, coefficiente di autoinduzione di un solenoide- energia magnetica
6-Onde elettromagnetiche; Derivazione equazione dell’onda- richiamo sulle onde elastiche- onde piane armoniche- onde longitudinali, onde trasversali, polarizzazione- propagazione dell'energia, intensità di un'onda- Spettro elettromagnetico
7- Cenni di Elettrostatica in presenza di dielettrici e Campi magnetici nella materia; equazioni generali della magnetostatica-
8- Cenni su teoria del trasporto in metalli e semiconduttori Modello di Drude del trasporto, libero cammino medio, Energia di Fermi,  concetto di teoria a bande, metalli semiconduttori, numero di portatori  in un semiconduttore

 

Curricula scientifici dei docenti

Sono resi disponibili a cura del docente: : http://www.diii.unina2.it/jupgrade/it/dipartimento/persone/docenti-elenco/associati/tafuri

 

Competenze attese in ingresso e/o Propedeuticità

 Fisica 1 ed Analisi Matematica 1

Risultati d’apprendimento attesi

Conoscenze su elementi di elettrostatica e magnetostatica, fenomeni em dipendenti dal tempo, onde em

Anno del corso di studio in cui è inserito

 Secondo anno

Testi di riferimento

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker – Fondamenti di Fisica  vol. 2 – Casa Editrice Ambrosiana, Milano, V edizione

P. Mazzoldi, M. Nigro,  C. Voci - Elementi di Fisica vol.2– Editore Edises - 2008

Materiale didattico aggiuntivo

Sono resi disponibili a cura del docente: http://www.diii.unina2.it/jupgrade/it/dipartimento/persone/docenti-elenco/associati/tafuri

 

Modalità di erogazione

Tradizionale.

Sede

Via Michelangelo - Via Roma 29 Aversa.

Organizzazione della didattica

Il corso prevede 4 ore di lezione frontali a settimana,  con due ore di attività di supporto a settimana facoltative

Modalità di frequenza

Obbligatoria

Metodi di valutazione

 Prova scritta e colloquio orale

Dati statistici delle votazioni conseguite dagli studenti

Sono resi disponibili a cura del docente: http://www.diii.unina2.it/jupgrade/it/dipartimento/persone/docenti-elenco/associati/tafuri

 

Calendario delle attività didattiche

Dal 14 settembre al 21 dicembre 2013, sito http://www.diii.unina2.it/jupgrade/it/dipartimento/persone/docenti-elenco/associati/tafuri

Eventuali attività di supporto alla didattica

 Esercitazioni di laboratorio in aula

Orari di ricevimento studenti

Sono resi disponibili a cura del docente: http://www.diii.unina2.it/jupgrade/it/dipartimento/persone/docenti-elenco/associati/tafuri

 

Calendario delle prove di esame

Disponibile sul sito esami.ceda.unina2.it e sul sito del docente: http://www.diii.unina2.it/jupgrade/it/dipartimento/persone/docenti-elenco/associati/tafuri