OBIETTIVI FORMATIVI

Acquisizione e comprensione dei concetti fondamentali dell’elettromagnetismo e conoscenza degli elementi di base dell’elettromagnetismo nel vuoto e nei materiali. Aumento della capacità di apprendimento e di sintesi.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti i concetti fondamentali dell’elettromagnetismo nei materiali.

Al termine del secondo modulo, lo studente sarà in grado di i) comprendere i meccanismi alla base del comportamento dielettrico dei materiali; ii) comprendere l’origine del paramagnetismo e del diamagnetismo nei materiali; iii) conoscere le principali proprietà dei materiali ferromagnetici; iv) conoscere le proprietà delle onde elettromagnetiche nel vuoto e nei mezzi trasparenti; v) descrivere il comportamento di un’onda elettromagnetica all’interfaccia tra due mezzi.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali ed esercitazioni

Esperienza di laboratorio.

L'esperienze di laboratorio si svolge su traccia fornita in anticipo e sempre in presenza del docente.

ore in aula: 55
ore in  laboratorio o attività varie: 4

PROGRAMMA/CONTENUTO

Campo elettrico negli isolanti
Dielettrici e constante dielettrica. Potenziale e campo generato da un momento di dipolo. Momento di dipolo totale e campo generato da un sistema di cariche. Proprietà dielettriche degli isolanti; polarizzabilità per orientamento e per deformazione. Vettore polarizzazione e costante dielettrica. Equazioni generali dell’elettrostatica in presenza di dielettrici: vettore spostamento elettrico. Condizioni al contorno in presenza di dielettrici. Dielettrici densi, legge di Clausius-Mossotti

Magnetismo nei materiali
Momento magnetico e correnti microscopiche. Diamagnetismo e paramagnetismo. Magnetizzazione, Legge di Curie. Materiale magnetizzato: corrente di magnetizzazione e campo magnetico nella materia. Equazioni generali della magnetostatica in presenza di mezzi magnetizzati. Condizioni al contorno in presenza di materiali magnetici. Sostanze ferromagnetiche; circuiti magnetici e legge di Hopkinson. Ciclo di isteresi di un ferro magnete. Materiali magnetici dolci, duri.

Oscillazioni elettriche. Correnti alternate
Corrente alternata. Circuito RLC serie. Trasformatore
 

Onde elettromagnetiche

Energia dell’onda EM, intensità dell’onda e vettore di Pointing. Radiazione elettromagnetica generata da un dipolo oscillante e onda sferica. Polarizzazione dell’onda EM. Equazioni di Maxwell nei mezzi trasparenti e indice di rifrazione. Riflessione e rifrazione e legge di Snell e dispersione della luce. Intensità delle onde riflesse e rifratte (leggi di Fresnel). Mezzi assorbenti: coefficiente di assorbimento e indice di rifrazione complesso.

Esperienze guidate di laboratorio:
Misura del campo magnetico all’interno di una bobina in presenza di un nucleo di ferro.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

D. Halliday, R. Resnick, J. Walker - Fondamenti di Fisica - Casa Editrice Ambrosiana

P.Mazzoldi, M.Nigro, C.Voci "Elementi di Fisica: Elettromagnetismo e Onde.", EdiSES

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