Politecnico di Torino
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Anno Accademico 2009/10
01ATDDR, 01ATDAX, 01ATDJA
Elettromagnetismo e ottica
Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica - Vercelli
Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Vercelli
Corso di Laurea in Electronic And Computer Engineering - Vercelli
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Agnello Michelangelo ORARIO RICEVIMENTO PO FIS/01 40 0 0 15 11
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
FIS/01 4 A - Di base Fisica e chimica
Obiettivi dell'insegnamento
Il corso si articola sostanzialmente in tre parti: elettrostatica e magnetostatica, Campi elettrici e magnetici dipendenti dal tempo, onde elettromagnetiche e un'introduzione all'ottica geometrica. Allo studente verrà spiegata la natura dei fenomeni relativamente alla parte di programma sopra indicato, e verranno fornite le metodologie per rappresentare tali fenomeni. Nella prima parte verranno forniti i metodi fisici di base per l'interpretazione e la trattazione dei fenomeni coinvolgenti campi elettrici e magnetici, sia statici sia dipendenti dal tempo, e verranno presentate ed esaminate alcune applicazioni pratiche. Nella seconda parte saranno introdotti i concetti di base per interpretare i fenomeni della propagazione delle onde elettromagnetiche e sarà dedicato anche un po' di tempo per capire ed interpretare i fenomeni della propagazione della luce nei vari mezzi nell'ambito dell'ottica geometrica.
Competenze attese
Molto sinteticamente, al termine del corso lo studente avrà le informazioni necessarie per analizzare il funzionamento di piccoli circuiti elettrici con componenti R, C, L e sarà in grado di capire il funzionamento dei motori elettrici, dei generatori e degli elettromagneti. Sarà in grado di capire la trasmissione dei segnali tramite onde elettromagnetiche.
Prerequisiti
Agli studenti è vivamente consigliato di seguire le lezioni ed esercitazioni in aula. Per una migliore comprensione si consiglia inoltre di seguire i corsi di Meccanica, Calcolo per Ingegneri e Algebra Lineare per Ingegneri e sostenerne l'esame.
Programma
Elettrostatica.. Carica elettrica e legge di Coulomb. Campo elettrico, campi generati da distribuzioni discrete e continue di cariche, teorema di Gauss, la prima equazione di Maxwell, potenziale elettrico e dipolo elettrico. Campo elettrostatico e distribuzione di cariche nei conduttori. Sistemi di conduttori. Capacità elettrica, sistemi di condensatori, energia del campo elettrostatico. Elettrostatica in presenza di dieletrici. Il fenomeno della polarizzazione, la costante dielettrica, condensatori con dielettrici. Il vettore spostamendo elettrico. Conduzione elettrica. Definizione di corrente, corrente nei conduttori, legge di Ohm. Principi di Kirchhoff. Magnetostatica. Caratteristiche del campo magnetico, forza di Lorentz, II legge di Laplace, forza su di un conduttore, spira di corrente, dipolo magnetico, I legge di Laplace, legge di Ampere. Campo magnetico nei mezzi. Il fenomeno della magnetizzazione, campo magnetizzante, tipi diversi di materiali, isteresi, condizioni di continuità del campo magnetico e del campo magnetizzante. Induzione. Il fenomeno dell'induzione, legge di Faraday-Neumann, legge di Ampere dipendente dal tempo, autoinduzione, induttanza e densità d'energia del campo magnetico. Onde elettromagnetiche. Leggi di Maxwell, equazione differenziale d'onda. Ottica. Raggi luminosi, principio di Huygens, riflessione, rifrazione, leggi di Snell. Specchio, diottro, lente sottile. Sistemi di lenti. Leggi di Snell.
Laboratori e/o esercitazioni
Le esercitazioni in aula, hanno lo scopo di rendere più familiari allo studente i concetti appresi durante le lezioni. Gli esercizi svolti seguono di pari passo lo svolgimento delle lezioni, e gli argomenti trattati sono quelli fondamentali delle lezioni.
Bibliografia
Testo di riferimento.
C. Mencuccini, V. Silvestrini - Fisica I e II Liquori Editore
Testi ausiliari.
D. Halliday, R. Resnick - Fisica I e II Casa Editrice Ambrosiana.
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci ' Meccanica e Termodinamica EdiSes
D. Roller, R. Blum - Fisica I e II Zanichelli.

Testi di esercizi.
S. Rosati - Meccanica e termodinamica
Casa Editrice Ambrosiana
G. Salandin, P. Pavan - Problemi di Fisica da Halliday ' Resnick Vol. 1 Casa Editrice Ambrosiana.
Controlli dell'apprendimento / Modalità d'esame
L'esame consiste in una prova scritta, in cui si deve risolvere un esercizio e si possono utilizzare libri di testo ed appunti, ed in una prova a quiz che precede la prova scritta, senza nessun ausilio. Per superare l'esame occorre ottenere un voto superiore a quello di soglia sia per lo scritto, sia per i quiz. Il voto finale è ottenuto mediante una opportuna media dei due voti e può essere integrato, a scelta dello studente, da un esame orale.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2009/10
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