PRESENTAZIONE

Il modulo Campi Elettromagnetici fornisce le competenze di base della disciplina e ha l'obiettivo di fornire gli strumenti essenziali alla comprensione dei fenomeni e delle innumerevoli applicazioni pratiche dei campi elettromagnetici.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni di base di campi elettromagnetici. Vengono presentate le leggi fondamentali del campo elettromagnetico, l'estensione delle leggi di conservazione dell'energia e dei momenti ai campi elettromagnetici e i più semplici fenomeni ondulatori, con l'obiettivo di fornire gli strumenti essenziali alla comprensione delle innumerevoli applicazioni pratiche dei campi elettromagnetici.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il modulo si propone di fornire agli studenti le nozioni di base della disciplina. Vengono presentate le leggi fondamentali del campo elettromagnetico, le estensioni delle leggi di conservazione dell'energia e del momento, e i fenomeni ondulatori fondamentali, con l'obiettivo di fornire gli strumenti essenziali alla comprensione delle sue innumerevoli applicazioni pratiche.
Al termine delle lezioni, lo studente sarà in grado di descrivere i concetti cardine dell'elettromagnetismo e di risolvere problemi elementari, focalizzati sulle principali ricadute tecnologiche e applicative della teoria classica del campo elettromagnetico.

PREREQUISITI

Esami di Analisi Matematica ed Elettromagnetismo. Conoscenze di base di Metodi Matematici per l'Ingegneria.

MODALITA' DIDATTICHE

Le lezioni e gli esercizi vengono svolti in aula dal docente.

Gli studenti con certificazioni valide per Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA), per disabilità o altri bisogni educativi sono invitati a contattare il docente e il referente di Scuola per la disabilità all’inizio dell’insegnamento per concordare eventuali modalità didattiche che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali. I contatti del docente e referente di Scuola per la disabilità sono disponibili al seguente link Comitato di Ateneo per l’inclusione delle studentesse e degli studenti con disabilità o con DSA | UniGe | Università di Genova

PROGRAMMA/CONTENUTO

1. Organizzazione del modulo, motivazioni e applicazioni; fisica newtoniana e relativistica (2; 2)
2. Quantizzazione della carica e del campo elettromagnetico: il ruolo e l'importanza della teoria classica del campo elettromagnetico (3; 5)
3. Concetti fondamentali acquisiti in precedenza: carica elettrica e modelli utilizzati, corrente elettrica e modelli utilizzati, legge di conservazione della carica, forza di Lorentz, equazioni di Maxwell in presenza di cariche e correnti nel vuoto o nei conduttori (3; 8)
4. Operatori differenziali del primo ordine; equazioni fondamentali in forma differenziale; densità di corrente impressa o di deriva e fenomeni di trasporto nei conduttori (1; 9)
5. Comportamento dei campi e e b sulle superfici di discontinuità (4; 13)
6. Estensione ai fenomeni elettromagnetici della legge di conservazione dell'energia in termini di e e b per dipendenza dal tempo generica (6; 19)
7. Teorema di unicità per campi elettromagnetici con dipendenza dal tempo generica: importanza delle condizioni al contorno e delle condizioni iniziali; formulazione di problemi di propagazione guidata per strutture realizzate con conduttori o conduttori elettrici perfetti; formulazione di problemi di irradiazione da correnti impresse (4; 23)
8. Estensione ai fenomeni elettromagnetici della legge di conservazione del momento lineare e angolare (3; 26)
9. Onde elettromagnetiche: equazione d'onda; equazione d’onda in una dimensione spaziale, onde piane, trasversalità dei campi, espressioni generali dei campi elettrico e magnetico, velocità della luce (6; 32)

Questo insegnamento, trattando temi di interesse scientifico-tecnologico quali i campi elettromagnetici, contribuisce al raggiungimento dei seguenti Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda ONU 2030:
8.2 (Raggiungere standard più alti di produttività economica attraverso la diversificazione, il progresso tecnologico e l’innovazione, anche con particolare attenzione all’alto valore aggiunto e ai settori ad elevata intensità di lavoro)
9.5 (Aumentare la ricerca scientifica, migliorare le capacità tecnologiche del settore industriale in tutti gli stati – in particolare in quelli in via di sviluppo – nonché incoraggiare le innovazioni e incrementare considerevolmente, entro il 2030, il numero di impiegati per ogni milione di persone, nel settore della ricerca e dello sviluppo e la spesa per la ricerca – sia pubblica che privata – e per lo sviluppo)

TESTI/BIBLIOGRAFIA

• S. Bobbio, E. Gatti, Elementi di elettromagnetismo, Bollati Boringhieri, 1991
• G. Conciauro, L. Perregrini, Fondamenti di onde elettromagnetiche, McGraw-Hill, 2003
• J. D. Jackson, Classical electrodynamics, Wiley, 1999
• D. Pescetti, Elettromagnetismo, Piccin, 1985

Sono inoltre disponibili delle dispense preparate dal docente dell'insegnamento.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/8719/p/studenti-orario

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame è orale e si compone di tre domande: almeno una di carattere teorico e almeno una formulata come un esercizio.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Al termine del modulo, lo studente dovrà dimostrare di aver appreso i principi di base della disciplina e di essere in grado di affrontare e risolvere problemi di moderata complessità in tale contesto.