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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA CHIMICA E DEI MATERIALI
Insegnamento
ELEMENTI DI FISICA
INL1000800, A.A. 2014/15

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2013/14

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA CHIMICA E DEI MATERIALI
IN1840, ordinamento 2011/12, A.A. 2014/15
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese ELEMENTS OF PHYSICS
Sito della struttura didattica http://www.icm.dii.unipd.it/
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile AMOS MARITAN FIS/03

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative FIS/01 6.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
ATTIVITÀ DIDATTICHE A PICCOLI GRUPPI 1.0 8 17.0 2
LEZIONE 5.0 40 85.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 26/09/2016
Fine attività didattiche 24/01/2015

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
7 A.A. 2017/18 01/10/2017 30/11/2018 POZZOBON NICOLA (Presidente)
MARGONI MARTINO (Membro Effettivo)
ROSSIN ROBERTO (Supplente)
5 A.A. 2016/17 01/10/2016 30/11/2017 MASTROLIA PIERPAOLO (Presidente)
MARGONI MARTINO (Membro Effettivo)
SIMI GABRIELE (Supplente)
SIMONETTO FRANCO (Supplente)
4 A.A. 2015/16 01/10/2015 30/11/2016 MASTROLIA PIERPAOLO (Presidente)
MARGONI MARTINO (Membro Effettivo)
POLETTO LUCA (Supplente)
SIMONETTO FRANCO (Supplente)
3 anno accademico 2014/15 01/10/2014 30/09/2015 MARITAN AMOS (Presidente)
BAIESI MARCO (Membro Effettivo)
MARGONI MARTINO (Supplente)
MAZZOCCO MARCO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Fisica 1, Analisi
Conoscenze e abilita' da acquisire: Lo studio dell'elettromagnetismo e' di fondamentale importanza per capire il comportamento della materia. Inoltre e' il paradigna delle teorie lineari (vale il principio di sovrapposizione). Lo studente sara' in grado di: eseguire calcoli di elettromagnetismo classico nell'ambito di problemi elementari; capire il significato di ogni singola equazione di Maxwell; fare collegamenti tra i risultati degli esperimenti di elettromagnetismo e le equazioni di Maxwell: fare collegamenti con altre conoscenze acquisite e che acquisira'.
Modalita' di esame: Prova scritta di circa 10 problemi a risposta multipla con eventuale prova orale.
Criteri di valutazione: Risposte esatta: punteggio massimo +1;
Risposta non data: 0 punti;
Risposte errate: Le prime tre errate (-0.3 ciascuna) dalla quarta in poi punteggio minimo (-1).
Il voto in trentesimi viene calcolato come segue: [(punteggio ottenuto)/(punteggio massimo ottenibile)]x 30
Contenuti: Complementi di elettrostatica: Campi conservativi e potenziale. Energia e potenziale elettrostatico. Dipoli elettrici Legge di Gauss. Circuitazione del campo elettrico. Rotore e divergenza del campo elettrostatico. Equazioni di Poisson e Laplace. Applicazioni. Conduttori. Equilibrio elettrostatico. Teorema di Coulomb. Induzione elettrostatica. Capacita'. Energia elettrostatica e densità' di energia elettrostatica.
Dielettrici. Polarizzazione di un dielettrico. Carica di polarizzazione e densità’ superficiale di carica di polarizzazione. Relazione fra polarizzazione e campo elettrico: suscettività elettrica. Costante dielettrica relativa e assoluta. Dielettrici nei condensatori. Il vettore induzione dielettrica. Legge di Gauss nei dielettrici.
Corrente elettrica. Conduzione elettrica nei solidi. Forza elettromotrice. Corrente elettrica e densità di corrente elettrica. Velocità’ di deriva delle cariche libere. Conservazione della carica. Legge di Ohm. Resistività e conduttività, Conduzione elettrica nei solidi. Effetto Joule. Applicazioni. Generatori di f.e.m. e resistenza interna. Carica e scarica di un condensatore.
Campo magnetico. Definizione di campo magnetico. Forza di Lorentz. Forza magnetica su un conduttore percorso da corrente: Seconda legge elementare di Laplace. Moto di cariche in campo magnetico. Effetto Hall. Momento meccanico su una spira percorsa da corrente. Momento magnetico. Energia magnetica.
Sorgenti del campo magnetico. Campo magnetico prodotto da una corrente. Prima legge elementare di Laplace. Permeabilità magnetica del vuoto. Campo magnetico associato ad una carica in movimento. Applicazioni della prima legge di Laplace: filo infinito percorso da corrente (legge di Biot-Savart), spira circolare percorsa da corrente (analogia con il dipolo elettrico). Interazione fra fili percorsi da corrente.
Leggi fondamentali della magnetostatica. Linee del campo magnetico. Flusso del campo magnetico attraverso superfici chiuse. Legge di Gauss per il magnetismo. Divergenza del campo magnetico. Flusso concatenato con una linea chiusa. Circuitazione del campo magnetico e teorema di Ampere. Rotore del campo magnetico. Campo di un solenoide rettilineo infinito e di un solenoide toroidale.
Proprietà magnetiche della materia. Polarizzazione del dipolo magnetico. Correnti amperiane nella materia.Vettore densità di magnetizzazione. Il campo magnetizzante H. Legge di Ampere per il campo magnetizzante. Suscettività magnetica . Permeabilità magnetica assoluta e relativa. Relazione fra B, H e M. Sostanze paramagnetiche, diamagnetiche e ferromagnetiche. Domini di Weiss. Ciclo di isteresi di un materiale ferromagnetico. Campo magnetico residuo e campo coercitivo. Legge di Curie e temperatura critica.
Induzione elettromagnetica. Campi magnetici variabili nel tempo. Induzione elettromagnetica. Legge di Faraday e legge di Lenz. Correnti di Foucault. Alternatore.Autoinduzione. Induttanza e suo calcolo. Circuiti RL. Energia magnetica e densità di energia magnetica. Mutua induzione.
Equazioni di Maxwell. Campi elettrici variabili nel tempo. Corrente di spostamento e densità di corrente di spostamento. Legge di Ampere-Maxwell. Equazioni di Maxwell.
Onde elettromagnetiche. Onde e vibrazioni nella materia. Equazione dell'onda e sua soluzione. Velocità di propagazione. Onde armoniche. Numero d'onda, frequenza e lunghezza d'onda. Onde elettromagnetiche. Derivazione delle onde elettromagnetiche dalla soluzione delle equazioni di Maxwell nel vuoto. Onde piane. relazione fra campo elettrico e magnetico. Polarizzazione. Sorgenti di onde. Onde sferiche. Energia e intensità dell'onda elettromagnetica: vettore di Poynting. Quantità di moto dell'onda: pressione di radiazione.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali e laboratori
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Solo testo indicato di seguito
Testi di riferimento:
  • Mazzoldi, Nigro, Voci, Elementi di Fisica, elettromagnetismo e onde. Padova: EdiSES, 2009. Cerca nel catalogo