PRESENTAZIONE

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Elettrostatica e Magnetostatica. Equazioni dei campi elettrognetici. Studio delle proprietà dei componenti elettrici fondamentali.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il modulo si propone di fornire agli studenti le nozioni di base di elettromagnetismo in modo da poter comprendere e saper valutare gli aspetti elettromagnetici che stanno alla base del funzionamento dei più semplici componenti e circuiti elettrici.
Al termine del modulo lo studente sarà in grado di:
1. spiegare i più importanti fenomeni di elettrostatica e magnetostatica
2. spiegare i concetti fondamentali che stanno alla base del funzionamento dei più importanti componenti e circuiti elettrici
3. risolvere semplici problemi di elettrostatica e magnetostatica
4. risolvere semplici problemi che riguardano il funzionamento dei più importanti componenti elettrici

MODALITA' DIDATTICHE

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

PROGRAMMA/CONTENUTO

1. Carica elettrica, quantizzazione, sua trascurabilità e modelli continui. Densità di carica elettrica. Legge di conservazione della carica elettrica. Carica elettrica e materia. Legge di Coulomb. (2 h; tot. 2 h)
2. Campo elettrico statico. Linee di forza. Leggi fondamentali dell'elettrostatica. Calcolo del campo elettrico in casi semplici. Principio di sovrapposizione. Potenziale elettrostatico. Energia potenziale elettrostatica di sistemi di cariche elettriche a riposo. (8 h; tot. 10 h)
3. Conduttori, isolanti e loro proprietà. Equilibrio elettrostatico nei conduttori omogenei. Schermi elettrostatici. Induzione elettrostatica. Condensatori e loro capacità. (5 h; tot. 15 h)
4. Corrente elettrica. Intensità di corrente. Densità di corrente elettrica. Relazioni tra i e j. Il campo elettrico in presenza di cariche elettriche in moto. Relazione tra il campo elettrico e la densità di corrente elettrica in casi semplici: mobilità dei portatori, resistività e conducibilità del mezzo. Cenni ai fenomeni microscopici ed effetto Joule. Leggi fondamentali per il campo elettrico e la corrente elettrica in regime stazionario: collegamenti con la teoria dei circuiti (legge di Kirchhoff delle correnti, legge di Kirchhoff delle tensioni). Leggi di Ohm e di Joule in forma globale. Resistori. Funzionamento dei circuiti in corrente continua. (6 h; tot. 21 h)
5. Forza di Lorentz e definizione del campo induzione magnetica. Leggi fondamentali della magnetostatica. Calcolo del campo induzione magnetica in casi semplici (filo rettilineo, solenoide ideale). Cenno su altre possibili forze agenti sulle cariche elettriche. Forze agenti su un conduttore percorso da corrente elettrica immerso in un campo magnetico. (4 h; tot. 25 h)
6. Coefficienti di auto e mutua induzione di circuiti quasi filiformi percorsi da corrente elettrica stazionaria. Legge dell'induzione elettromagnetica. Comportamento dei circuiti elettrici in presenza di correnti elettriche non stazionarie. Induttori. (5 h; tot. 30 h)

Questo modulo, trattando temi di interesse scientifico-tecnologico quali l'elettromagnetismo di base, 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

Materiale didattico preparato dal docente dell'insegnamento.
S. Bobbio, E. Gatti, Elementi di elettromagnetismo, Bollati Boringhieri, 1991
D. Pescetti, Elettromagnetismo, Piccin, 1985
J. Walker, D. Halliday, R. Resnick, Fundamentals of physics, Wiley, 10th edition, 2014

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

MIRCO RAFFETTO (Presidente)

MATTEO PASTORINO

ALESSANDRO RAVERA

MARCO STORACE

ALBERTO OLIVERI (Presidente Supplente)

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 due domande, per una durata complessiva di mezz'ora. Una delle domande sarà teorica e una sarà focalizzata sulla risoluzione di un esercizio.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

La domanda teorica consentirà di valutare la capacità di spiegare gli aspetti più rilevanti dell'elettrostatica e della magnetostatica o i concetti fondamentali che stanno alla base del funzionamento dei componenti elettrici più importanti. L'esercizio consentirà di valutare la capacità di risolvere problemi semplici negli stessi contesti.

Calendario appelli