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Cinematica, statica e dinamica traslazionale e rotazionale, lavoro ed energia.
Funzioni di variabili reali e complesse, calcolo differenziale ed integrale, calcolo vettoriale, trigonometria.

Il corso consiste in 48 ore di lezione frontale, suddivise in lezioni teoriche ed esercitazione

Il corso consente allo studente di acquisire le conoscenze di base sull’elettromagnetismo, in particolare i concetti fondamentali dell’elettrostatica e dell’elettrodinamica, inclusa la comprensione dei campi elettrici e magnetici statici e variabili, e la loro interazione coi costituenti fondamentali della materia.

Al termine del corso lo studente sarà in grado di:
• Identificare le leggi fisiche da applicare per studiare una configurazione di cariche elettriche e di campi elettromagnetici, in situazioni sia statiche che dinamiche.
• Risolvere esercizi riguardanti i campi elettrico e magnetico e la loro interazione con le cariche, nonché il flusso di correnti elettriche in semplici circuiti, in condizioni sia statiche che dinamiche.
• Riconoscere e saper utilizzare i principali componenti passivi dei circuiti elettrici.
• Utilizzare una terminologia corretta per presentare i concetti appresi.

Al termine del corso lo studente avrà rafforzato la propria capacità di inquadrare e schematizzare un sistema reale, costruendone una rappresentazione semplificata ma sufficiente a catturarne le caratteristiche principali.
Lo studente avrà altresì migliorato le proprie capacità analitiche, e avrà acquisito metodologie di ragionamento e di calcolo adatte alla risoluzione di un’ampia classe di problemi.
Lo studente infine avrà arricchito il proprio linguaggio scientifico, sia in termini di concetti che di strumenti matematici.

1. La carica elettrica
Cariche elementari. La struttura elettrica della materia: conduttori e isolanti. Induzione elettrostatica. La legge di Coulomb. Quantizzazione e conservazione della carica elettrica.
2. Il campo elettrico
Dalle forze ai campi. Linee di campo. Dipolo elettrico. Moto di una carica in campo elettrico uniforme. La legge di Gauss e il flusso del campo elettrico. Applicazioni della legge di Gauss al calcolo del campo elettrico. Conduttori in equilibrio elettrostatico.
3. Potenziale elettrostatico
Carattere conservativo del campo elettrostatico. Calcolo del potenziale in alcuni casi notevoli. Superfici equipotenziali. Energia potenziale.
4. Capacità e condensatori
Capacità. Condensatori piani. Condensatori in serie e in parallelo. Energia immagazzinata nel campo elettrico. Condensatori con dielettrico.
5. Corrente elettrica
Dalle cariche in moto alla corrente. Resistenza e resistività. La legge di Ohm. Potenza dissipata ed effetto Joule.
6. Circuiti elettrici in corrente continua
Resistori in serie e parallelo. Forza elettromotrice. Leggi di Kirchhoff. Processi di carica e scarica nei circuiti RC.
7. Il campo magnetico
Il magnetismo. La forza di Lorentz. Particella carica in moto in un campo magnetico uniforme. Forza magnetica su di un filo percorso da corrente.
8. Sorgenti di campo magnetico
La legge di Gauss per il campo magnetico. La legge di Biot-Savart. Campo magnetico generato da un filo rettilineo. Forza magnetica tra fili paralleli percorsi da corrente. La legge di Ampère. Campo magnetico generato da un solenoide. Proprietà magnetiche della materia: dia-, para- e ferromagnetismo.
9. Campi elettrici e magnetici variabili nel tempo
La legge di Faraday dell'induzione elettromagnetica. La legge di Lenz. Induzione nei circuiti in moto. Induttanza. Transitori nei circuiti RL. Energia magnetica. Corrente di spostamento. La legge di Ampère-Maxwell. Le equazioni di Maxwell.
10. Onde elettromagnetiche
Equazione delle onde elettromagnetiche. Trasporto di energia e vettore di Poynting. Cenni di ottica.

L'esame consiste in una prova scritta ed in una successiva prova orale. La prova scritta richiede la soluzione di uno o più esercizi.
Per gli di studenti con disabilità/invalidità o disturbo specifico di apprendimento (DSA), che abbiano fatto debita richiesta di supporto per affrontare lo specifico esame di profitto all’Info Point Disabilità/DSA dell’Ateneo, le modalità di esame saranno adattate alla luce di quanto previsto dalle linee guida di Ateneo (https://www.univpm.it/Entra/Accoglienza_diversamente_abili ).

Per ciascun esercizio della prova scritta verranno valutate: 1) la correttezza del metodo adottato per lo svolgimento dell’esercizio; 2) l’accuratezza del risultato ottenuto, in relazione all’accuratezza dei dati del problema; 3) la chiarezza nel presentare il ragionamento seguito nel risolvere l’esercizio.
Nella prova orale, per ciascuna domanda verranno valutate: 1) l’effettiva comprensione del concetto esposto; 2) la capacità di tradurlo in equazioni matematiche; 3) la chiarezza dell’esposizione e la correttezza del linguaggio scientifico utilizzato.

Il voto deriva dai risultati dello scritto e dell’orale e sarà assegnato in trentesimi, con possibilità di lode.
La votazione minima per passare l’esame è 18

Per superare l’esame lo studente deve dimostrare di avere una buona conoscenza della teoria, e di essere in grado di utilizzarla nella risoluzione di semplici esercizi.
La risoluzione degli esercizi più complessi assegnati nello scritto, nonché la capacità dimostrata nell’esporre la proprie conoscenze durante la prova orale, consentiranno di ottenere i voti migliori, fino alla lode, la quale verrà assegnata agli studenti che sapranno dimostrare una completa conoscenza della teoria e un’ottima capacità di applicarla, nonché la padronanza di un linguaggio scientificamente corretto.

Appunti e slides delle lezioni (https://learn.univpm.it);
Halliday, Resnick, Walker: “Fondamenti di Fisica: Elettromagnetismo, Ottica.”
Casa Editrice Ambrosiana
Focardi, Massa, Uguzzoni: “Fisica Generale – Elettromagnetismo.”,
Casa Editrice Ambrosiana;