Guido MASIELLO | FISICA - MOD. ELETTROMAGNETISMO

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Il corso rappresenta l’avvio all’insegnamento della Fisica nell’ambito del  CdL in Scienze e Tecnologie Informatiche ed esamina gli elementi introduttivi e preliminari all’insegnamento della Fisica Classica. L'obiettivo principale di questa parte iniziale del corso consiste nel fornire agli studenti gli strumenti per affrontare lo studio della Fisica Classica.

Le principali conoscenze fornite saranno quelle relative ai fondamenti della Fisica Generale.

Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente deve acquisire gli elementi di base dell’analisi di campi vettoriale, della quattro leggi fondamentali dell’elettromagnetismo. Concetti di campo Elettrico e Magnetico. Forza elettromagnetica. Concetti fondamentali sui dispositivi elettrici e correnti elettriche. Fondamenti interazione campi elettrico e magnetico con la materia. Dielettrici, Diamagnetismo, Paramagnetismo, Ferromagnetismo. Conoscenza delle leggi fisiche di base che governano tecnologia e dispositivi informatici.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di rapportarsi quantitativamente ai problemi ed alle questioni dell’elettromagnetismo, con capacità di analisi quantitativa e non meramente qualitativa di fenomeni naturali. Acquisizione di abilità specifica nel formalizzare problemi anche complessi che richiedono metodi matematici, quali l’analisi, l’algebra e la geometria.

Autonomia di giudizio: Lo studente deve essere in grado di approfondire autonomamente i problemi e le questioni dell’elettromagnetismo.

Abilità comunicative: Lo studente deve avere la capacita? di spiegare, in maniera qualitativa, a persone non esperte, i principi fondamentali dell’elettromagnetismo.

Capacità di apprendimento: Lo studente deve essere in grado di aggiornarsi continuamente, tramite l’utilizzo di sussidi informatici dedicato e la consultazione di testi diversi da quelli consigliati per approfondire le tematiche dell’elettromagnetismo.???????

Conoscenza della meccanica newtoniana, così come impartita nel corso di Fisica, cinematica e dinamica. Si auspica una buona conoscenza di base relativa agli  degli elementi dell’algebra, della geometria analitica e del calcolo e degli elementi di base dell’analisi matematica.

Carica elettrica e Campo Elettrico, Proprietà elettriche della materia, Reti elettriche, Campo Magnetico, Dispositivi magnetici.

Durante il corso gli studenti saranno sollecitati ad utilizzare e progettare simulatori di leggi fisiche. La progettazione avverrà tramite strumenti di calcolo avanzato quali Matlab.???????

I. Carica elettrica e Campo Elettrico  (10 ore, 8 Lezioni + 2 Esercitazioni )

Carica elettrica e cenni sulla struttura della materia. Cariche puntiformi e distribuzioni di carica continua. Forza di Coulomb, Campo elettrico, potenziale elettrico, flusso del campo elettrico e legge di Gauss.

II: Proprietà elettriche della materia (10 ore, 8 + 2 )

Proprietà elettriche della materia: Conduttori ed isolanti, capacità elettrica, campo elettrico nei conduttori e nei dielettrici. Energia associata al campo elettrico. Resistenza elettrica, conduzione nei metalli e legge di Ohm.

III. Reti elettriche (10 ore, 7 + 3)

La batteria, reti elettriche e leggi di Kirckoff. Circuiti RC.

IV. Campo Magnetico e Dispositivi Magnetici (16 ore, 12 + 4)

Campo magnetico, forza di Lorentz e dinamica delle cariche elettriche sotto l’azione di campi elettromagnetici: moto su traiettorie circolari, effetto Hall. Circuitazione del campo magnetico, legge di Ampere, solenoide. Energia associata al campo magnetico ed energia del campo elettromagnetico. Legge di Faraday e fenomeni di induzione magnetica, Induttanza ed autoinduttanza. Circuiti RL. Cenni cui circuiti RLC e metodo simbolico di risoluzione. Cenni su proprietà magnetiche della materia. Leggi di Maxwell in forma integrale e corrente di spostamento.

Il corso è organizzato nel seguente modo:

• lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso;
• esercitazioni in classe. Vengono risolti problemi di fisica con la complessità di quelli proposti per l’esame finale.
• Utilizzo e progettazione di simulatori di leggi fisiche.
  

La prova di esame finale è scritta con una verifica orale. Nella prova scritta vengono forniti 4 esercizi riguardanti i contenuti del corso. All’allievo viene richiesto di esplicitare lo svolgimento dell’esercizio, formalizzandolo in modo algebrico prima di arrivare al risultato numerico. Il punteggio totale dei quattro esercizi somma a 32. La prova scritta è ritenuta superata se si raggiunge almeno il punteggio di 14. Chi non raggiunge in punteggio di 14 ripete la prova. Chi raggiunge o supera il punteggio di 14 viene ammesso ad un colloquio orale tendente ad accertare la conoscenza teorica degli argomenti del corso. Al colloquio vengono assegnati 32 punti massimo. Il voto finale è la somma dei punteggi della prova scritta e del colloquio orale diviso 2. Se il punteggio è inferiore a 18 la prova di esame viene ripetuta (punteggi superiori a 30 verranno considerati per l’assegnazione della lode). Nel caso la prova scritta risulti già superiore o uguale a 18, l’allievo può richiedere di confermare il voto della prova scritta, atteso che il docente lo ritenga opportuno. La durata della prova scritta è di 2.0h’. Il voto finale è mediato con quello della prova del Modulo 1 (Cinematica e Dinamica) ed è pertanto unico per i due moduli.

Per il raggiungimento della sufficienza, lo studente dovrà dimostrare di aver compreso le basi delle leggi fisiche da applicare alle situazioni proposte negli esercizi e saper impostare le basi matematiche del problema. 

Per l'attribuzione della lode, lo studente dovrà superare il punteggio di 30 nello scritto. A tal fine, sarà essenziale discutere brevemente per iscritto lo svolgimento degli esercizi, riportare chiaramente i diagrammi di forze e campi, svolgere i calcoli (specialmente vettoriali) senza errori, e svolgere per intero tutti gli esercizi, dimostrando piena comprensione di aspetti teorici e pratici.

• SJ   C. Servay, R.A., Jewett, J.W., Jr. Principi di Fisica. EdiSES.
• MS  C. Mencuccini, V. Silvestrini. Fisica I  Meccanica e Termodinamica. Liguori Editore.
• HR  D. Halliday, R., Resnick, J. Walker. Fondamenti di Fisica, Casa Editrice Ambrosiana.
• Materiale simulazione interattiva online:
  PhET University of Colorado: https://phet.colorado.edu/it/simulations/filter?subjects=physics&type=html,prototype
  

?Tutte le informazioni concernenti il corso, le modalità di esame, il materiale didattico e gli avvisi, dopo averli illustrati in aula, sono resi disponibili on line tramite le pagine web dei docenti e attraverso una classroom dedicata.

Orario di ricevimento:

Il lunedì dalle 15.00 alle 17.00, il venerdì dalle 11.00 alle 13.00 presso lo studio del docente (stanza 45) sito al V piano del plesso di Ingegneria presso il campus di Macchia Romana.

Oltre all’orario di ricevimento settimanale, il docente e? disponibile in ogni momento per un contatto con gli studenti, attraverso la propria e-mail.

15/12/2023, 29/01/2024, 22/02/2024, 29/04/2024, 28/06/2024,19/07/2024, 15/09/2024, 04/10/2024

Nessuno

Nessuna