Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
MATEMATICA
Insegnamento
FISICA 2
SCM0014407, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
MATEMATICA
SC1159, ordinamento 2008/09, A.A. 2019/20
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Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese PHYSICS 2
Sito della struttura didattica http://matematica.scienze.unipd.it/2019/laurea
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Matematica
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile KURT LECHNER FIS/02

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative FIS/01 9.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso III Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
ESERCITAZIONE 3.0 24 51.0
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2008

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
8 Fisica 2 - a.a. 2019/2020 01/10/2019 30/09/2020 LECHNER KURT (Presidente)
MARCHETTI PIERALBERTO (Membro Effettivo)
DALL'AGATA GIANGUIDO (Supplente)
FERUGLIO FERRUCCIO (Supplente)
STROILI ROBERTO (Supplente)
7 Fisica 2 - a.a. 2018/2019 01/10/2018 23/11/2019 LECHNER KURT (Presidente)
MARCHETTI PIERALBERTO (Membro Effettivo)
DALL'AGATA GIANGUIDO (Supplente)
FERUGLIO FERRUCCIO (Supplente)
STROILI ROBERTO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Si presuppone che lo studente abbia conoscenze adeguate di Meccanica Newtoniana e Termodinamica e sia pratico del calcolo
vettoriale e del calcolo integrodifferenziale a piu' variabili.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso si propone di fornire agli studenti una buona conoscenza dei fenomeni elettromagnetici e della loro descrizione teorica, in termini delle equazioni di Maxwell e di Lorentz, e di fare loro apprendere il profondo nesso esistente tra l'Elettrodinamica classica e i principi delle Relativita' Ristretta.
Modalita' di esame: L'esame e' composto da una prova scritta, che consiste nella soluzione di alcuni problemi, e da una successiva prova orale
che verte sulla teoria.
Criteri di valutazione: Alla prova scritta si valutano la capacita' dello studente di saper affrontare un problema in modo indipendente, applicando le metodologie esposte a lezione, e di motivare le soluzioni proposte. Alla prova orale si valuta la profondita' raggiunta nella comprensione della teoria e la capacita' di esporre gli argomenti con senso logico e in modo coerente.
Contenuti: 1) INTRODUZIONE. L'Elettrodinamica e le interazioni fondamentali. Le equazioni di Maxwell e la Relativita` einsteiniana. Ripasso della Meccanica Newtoniana. Strumenti matematici: calcolo vettoriale, derivate parziali, rotore e divergenza e relativi teoremi. 2) ELETTROSTATICA. Carica elettrica e struttura della materia. Legge di Coulomb. Campo e potenziale elettrostatici. Linee di forza. Distribuzioni puntiformi e continue di carica. Teorema di Gauss. Le equazioni fondamentali dell'Elettrostatica. L'energia di distribuzioni puntiformi e continue di carica. La densita' di energia del campo elettrico. Moto di un sistema di cariche in presenza di un campo elettrico esterno. Il dipolo elettrico. 3) CONDUTTORI IN EQUILIBRIO. Teorema di esistenza ed unicita` per l'equazione di Laplace. Caratteristiche di campo e potenziale per un conduttore in equilibrio. Conduttori con cavita'. Capacita' di conduttori e condensatori. L'energia di un condensatore. Condensatori in serie e in parallelo. 4) DIELETTRICI (cenni). 5) CORRENTI ELETTRICHE. Definizione di corrente e densita` di corrente. Conservazione locale della carica. Forza elettromotrice e legge di Ohm. Effetto Joule. Circuiti RC e leggi di Kirchhoff. 6) FENOMENI MAGNETICI STAZIONARI. Forza di Lorentz e concetto di campo magnetico. Seconda legge elementare di Laplace. Momento magnetico di una corrente arbitraria. Forza e momento esercitati da un campo magnetico su una corrente. Moto di una particella in un campo magnetico costante. Ciclotrone. Legge di Ampere. Potenziale vettore e invarianza di gauge. Le equazioni fondamentali della Magnetostatica e soluzioni. Prima legge elementare di Laplace. Campo di dipolo magnetico. 7) INDUZIONE ELETTROMAGNETICA. Cause fisiche della forza elettromotrice indotta e la regola del flusso. Legge di Lenz. La legge di Faraday. Betatrone, trasformatori, anello di Thomson. Induzione mutua e autoinduzione. L'induttanza di un circuito. Energia del campo magnetico. Circuiti RLC. 8) PROPRIETA' MAGNETICHE DELLA MATERIA (cenni). 9) EQUAZIONI DI MAXWELL. La corrente di spostamento. Le equazioni di Maxwell e Lorentz come equazioni fondamentali dell'Elettrodinamica. Densita' di corrente di particelle puntiformi. Cenni ai campi di Lienard-Wiechert. L'equazione di continuita' dell'energia in Elettrodinamica. Vettore di Poynting. La quantita' di moto del campo elettromagnetico. 10) ONDE ELETTROMAGNETICHE. Equazione delle onde unidimensionale e soluzione generale. Onde progressive e onde monocromatiche. Soluzione generale dell'equazione delle onde tridimensionale e onde piane. Soluzione delle equazioni di Maxwell nel vuoto e proprieta' delle onde elettromagnetiche. Flusso di energia e quantita' di moto. Principio di sovrapposizione. Identita' dei fenomeni ottici ed elettromagnetici. L'esperienza di Hertz. Cenni all'emissione di radiazione da particelle accelerate e assorbimento. Effetto fotoelettrico. Radiazione cosmica di fondo. 11) RELATIVITA' RISTRETTA. Equazioni di Maxwell e conflitto con il principio di relativita' galileiana. L'etere e gli esperimenti di Michelson e Morley. Postulati della Relativita' Ristretta. Invarianza dell'intervallo e trasformazioni di Lorentz e Poincare'. Dilatazione dei tempi, contrazione delle lunghezze, relativita` della simultaneita', tachioni e violazione della causalita'. Il calcolo tensoriale come realizzazione del principio di relativita' einsteiniana. Cinematica relativistica. Quadricorrente. Le equazioni di Maxwell e Lorentz in forma covariante a vista.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali. Circa un terzo del corso e' dedicato alla soluzione di problemi in aula.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: I testi principali sono ``Elettromagnetismo'' di A. Bettini e ``Introduction to Electrodynamics'' di D.J. Griffiths. Il secondo è caratterizzato da un grado di rigore matematico nettamente superiore alla media dei testi in uso.
Testi di riferimento:
  • A. Bettini, Elettromagnetismo. Bologna: Zanichelli, 2010. Textbook Cerca nel catalogo
  • P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Elementi di Fisica. Elettromagnetismo - onde. Napoli: EdiSES, 2008. Complementary textbook Cerca nel catalogo
  • D.J. Griffiths, Introduction to Electrodynamics. Glenwiev: Pearson Education, 2013. Textbook Cerca nel catalogo