PRESENTAZIONE

L'insegnamento è dedicato allo studio delle proprietà dielettriche, magnetiche e di trasporto di diverse classi di materiali analizzandone il comportamento in funzione di parametri caratteristici. L'insegnamento rappresenta un naturale completamento dello studio dell’elettromagnetismo nel vuoto, introducendo grandezze di natura microscopica tramite modelli fenomenologici che saranno poi approfonditi nel corso di Fisica dei Solidi.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento ha l’obiettivo di: descrivere una ampia gamma di tecniche e dati sperimentali relativi alle proprietà elettriche e magnetiche, di fornire i modelli interpretativi di base per la loro comprensione e di definire i parametri caratteristici dei materiali.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento ha l’obiettivo di far conoscere le proprietà elettriche e magnetiche dei materiali, e le loro applicazioni a partire dall’osservazione e dall’interpretazione dei dati sperimentali.

Obiettivi formativi specifici di questo insegnamento sono far acquisire allo studente il bagaglio di competenze necessario a saper analizzare misure sperimentali di proprietà di elettriche e magnetiche, da cui ricavare le grandezze caratteristiche fondamentali del materiale in esame. Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di:
• identificare le grandezze principali che caratterizzano un materiale,
• di valutarne l’ordine di grandezza
• di prevedere il comportamento di un materiale in presenza di campi elettrici e magnetici.
Inoltre, acquisiranno familiarità con le principali tecniche di misura delle proprietà elettriche e magnetiche, nonché con alcune metodologie di preparazione e caratterizzazione dei materiali, tra cui la laminazione, la diffrattometria a raggi X e le misure di magnetizzazione e resistività.

PREREQUISITI

Conoscenza dell' elettromagnetismo nel vuoto

MODALITA' DIDATTICHE

46 ore frontali
15 ore in laboratorio
Le lezioni frontali sono svolte alla lavagna e includono presentazione e descrizione degli argomenti dell’insegnamento oltre che esercitazioni su analisi di dati sperimentali e calcolo di grandezze fisiche. Sono svolte anche con ausilio di presentazioni powerpoint per l'illustrare le tecniche di misura e dati sperimentali.  l
Esperienze di laboratorio sono svolte su traccia fornita in anticipo e sempre in presenza del 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 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

Lezioni frontali:
Campo elettrico negli isolanti
Momento di dipolo e campo generato da molecole e sistemi di cariche.
Proprietà dielettriche degli isolanti: Polarizzabilità, vettore polarizzazione e costante dielettrica.
Dielettrici densi, legge di Clausius-Mossotti e cenni sui materiali ferroelettrici
Magnetismo nei materiali
Correnti microscopiche e momenti magnetici atomici.
Proprietà magnetiche nei materiali: Diamagnetismo e paramagnetismo.
Materiale magnetizzato: corrente di magnetizzazione e campo magnetico nella materia.
Sostanze ferromagnetiche: Ciclo di isteresi di un ferro magnete. Materiali magnetici dolci, duri.
Conduzione nei metalli
Modello ad elettroni liberi e modello di Drude e di Sommerfeld
Applicazione a proprietà elettriche (conducibilità elettrica e termica, effetto Hall, Potere termoelettrico nei metalli).

Esperienze guidate di laboratorio:
Misura del campo magnetico all’interno di una bobina in presenza di un nucleo di ferro.
Misure di resistività su campioni di grafite
Laminazione e ricottura di campioni di rame e misura della resistività al variare della temperatura

TESTI/BIBLIOGRAFIA

P.Mazzoldi, M.Nigro, C.Voci "Elementi di Fisica: Elettromagnetismo e Onde.", EdiSES
Principles of Electronic Materials and Devices, di KASAP, McGraw-Hill Education,
Kittel - Introduzione alla fisica dello stato solido
Materiale disponibile su Aulaweb.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Dal 23 febbraio 2026 secondo l'orario riportato nel manifesto sul sito del corso di studio

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Prova scritta della durata di 1 ora. Il superamento della prova scritta con un voto superiore a 15/30 dà accesso alla prova orale.
Prova orale della durata di circa 30 minuti.
Il voto finale sarà il risultato della media della valutazione della prova scritta, della prova orale e della valutazione delle relazioni di laboratorio, da consegnarsi almeno sette giorni prima dell'esame orale.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

La verifica dell’apprendimento si basa su una prova scritta, una prova orale e nella valutazione delle relazioni di laboratorio.
• Prova scritta: consiste nella risoluzione di esercizi mirati a verificare la corretta applicazione delle leggi fisiche trattate nel corso, l’accuratezza nella stima degli ordini di grandezza e l’uso appropriato delle unità di misura.
• Prova orale: comprende la discussione della prova scritta, delle relazioni di laboratorio e degli argomenti affrontati durante il corso. Ha l’obiettivo di valutare la preparazione generale dello studente nell’ambito della fisica dei materiali, con particolare attenzione alla capacità di correlare le proprietà fisiche alla struttura dei materiali. Durante l’esame verranno considerati la completezza delle conoscenze, la chiarezza espositiva, la proprietà del linguaggio e la capacità di inquadrare concetti e fenomeni in modo organico.
• Relazioni di laboratorio: saranno oggetto di valutazione specifica per verificare la capacità dello studente di applicare le conoscenze acquisite all’analisi dei dati sperimentali e di presentare in modo efficace i risultati ottenuti.

ALTRE INFORMAZIONI

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