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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA DELL'ENERGIA
Insegnamento
ELEMENTI DI FISICA (Ult. numero di matricola pari)
INL1000800, A.A. 2018/19

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA DELL'ENERGIA
IN0515, ordinamento 2014/15, A.A. 2018/19
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Curriculum Percorso Comune
Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese ELEMENTS OF PHYSICS
Sito della struttura didattica https://elearning.unipd.it/dii/course/view.php?id=470
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 MARTINO MARGONI FIS/01

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

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
ATTIVITÀ DIDATTICHE A PICCOLI GRUPPI 1.0 16 9.0
LEZIONE 5.0 40 85.0

Calendario
Inizio attività didattiche 01/10/2018
Fine attività didattiche 18/01/2019
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2019

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
22 A.A. 2018/19 (matricole dispari) 01/10/2018 30/11/2019 MARGONI MARTINO (Presidente)
POZZOBON NICOLA (Membro Effettivo)
ROSSIN ROBERTO (Supplente)
TOSI MIA (Supplente)
21 A.A. 2018/19 (matricole pari) 01/10/2018 30/11/2019 MARGONI MARTINO (Presidente)
POZZOBON NICOLA (Membro Effettivo)
ROSSIN ROBERTO (Supplente)
TOSI MIA (Supplente)
20 A.A. 2017/18 (matricole pari) 01/10/2017 30/11/2018 MARGONI MARTINO (Presidente)
POZZOBON NICOLA (Membro Effettivo)
MASTROLIA PIERPAOLO (Supplente)
ZOTTO PIERLUIGI (Supplente)
19 A.A. 2017/18 (matricole dispari) 01/10/2017 30/11/2018 MARGONI MARTINO (Presidente)
POZZOBON NICOLA (Membro Effettivo)
MASTROLIA PIERPAOLO (Supplente)
ZOTTO PIERLUIGI (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Conoscenza di nozione elementari di matematica: algebra, geometria, calcolo differenziale, calcolo integrale, semplici equazioni differenziali.
Conoscenza dei sistemi di unità di misura e delle leggi fondamentali della meccanica newtoniana.
Conoscenze di base dell'elettrologia e dell'elettrostatica nel vuoto.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Lo studente, alla fine del corso, deve acquisire nozioni di base di elettromagnetismo e ottica fondate sul metodo sperimentale; deve saper affrontare in modo corretto problemi attinenti agli argomenti trattati, impostando e risolvendo correttamente una situazione fisica propostagli sotto forma di esercizio, mediante l'applicazione delle leggi fisiche appropriate, dimostrando di saper risolvere algebricamente e numericamente i problemi proposti; deve inoltre saper fornire una descrizione critica dei fenomeni fisici presi in considerazione formulando le leggi in modo matematico corretto.
Modalita' di esame: prova scritta + test di laboratorio + prova orale
Criteri di valutazione:
Contenuti: Struttura elettrica della materia. Cenni sulle proprieta' elettriche della materia: isolanti (dielettrici) e conduttori.
Polarizzazione di un dielettrico. Carica di polarizzazione e densita’ superficiale di carica di polarizzazione. Relazione fra polarizzazione e campo elettrico: suscettivita’ elettrica. Costante dielettrica relativa e assoluta. Dielettrici nei condensatori. Il vettore induzione dielettrica. Legge di Gauss nei dielettrici.
Conduzione elettrica nei solidi. Forza elettromotrice. Corrente elettrica e densita’ di corrente elettrica. Velocita’ di deriva delle cariche libere. Conservazione della carica e equazione di continuita’. Legge di Ohm. Resistenza. Resistivita’ e conduttivita’, Dissipazione di potenza su un resistore: effetto Joule.
Conduttori ohmici. Resistori in serie e parallelo. Generatori di f.e.m. e resistenza interna. Correnti stazionarie. Considerazioni energetiche sulla f.e.m.: campo elettromotore. Misure elettriche: amperometro,voltmetro, ohmetro. Carica e scarica di un condensatore.
Definizione di campo magnetico. Forza di Lorentz. Forza magnetica su un conduttore percorso da corrente: II legge elementare di Laplace. Momento meccanico su una spira percorsa da corrente. Momento magnetico. Energia magnetica. Galvanometro a bobina mobile.
Campo magnetico prodotto da una corrente. I legge elementare di Laplace. Permeabilita' 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. Definizione dell'unita' di misura della corrente in S.I.
Linee del campo magnetico. Flusso del campo magnetico attraverso superfici chiuse. Legge di Gauss per il magnetismo. Flusso concatenato con una linea chiusa. Circuitazione del campo magnetico e teorema di Ampere. Campo di un solenoide rettilineo infinito e di un solenoide toroidale.
Correnti amperiane nella materia.Vettore densità di magnetizzazione. Il campo magnetizzante H. Legge di Ampere per il campo magnetizzante. Suscettivita’ magnetica. Permeabilita’ magnetica. Relazione fra B, H e M. Sostanze paramagnetiche, diamagnetiche e ferromagnetiche.
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 densita’ di energia magnetica. Mutua induzione.
Campi elettrici variabili nel tempo. Corrente di spostamento e densità di corrente di spostamento. Legge di Ampere-Maxwell. Equazioni di Maxwell. Divergenza e rotore. Equazioni di Maxwell in forma differenziale.
Onde e vibrazioni nella materia. Equazione dell'onda e sua soluzione. Velocita' di propagazione. Onde armoniche. Numero d'onda, frequenza e lunghezza d'onda. Onde elettromagnetiche. Cenni alla derivazione delle onde elettromagnetiche dalla soluzione delle equazioni di Maxwell nel vuoto. Onde piane. Relazione fra campo elettrico e magnetico. Polarizzazione lineare, ellittica e circolare. Propagazione dell'onda nei mezzi materiali: indice di rifrazione. Energia e intensita' dell'onda elettromagnetica: vettore di Poynting.
Principio di Huygens. Riflessione. Rifrazione. Coefficienti di Fresnel. Polarizzazione per riflessione.
Interferenza di due sorgenti puntiformi: fori di Young. Interferenza di N sorgenti
Diffrazione ad una fenditura. Reticolo di diffrazione.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali di teoria con semplici esercizi ed esempi applicativi.
Attività di laboratorio con lo svolgimento di esperienze significative per la comprensione del modello teorico
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:
Testi di riferimento:
  • P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci,, Elementi di Fisica: Elettromagnetismo, Ottica. Napoli: EdiSES, --. Cerca nel catalogo
  • P. Zotto, M. Nigro,, Problemi di Fisica Generale: Elettromagnetismo, Ottica. --: La Dotta, 2012. Cerca nel catalogo
  • G. Mazzi, P. Ronchese, P. Zotto, Fisica in laboratorio. --: Esculapio, 2013. II edizione Cerca nel catalogo