Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[3I063] - FISICA IIPHYSICS II [Cognomi A-L]
Paolo MENGUCCI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [IT05] INGEGNERIA MECCANICA First Cycle Degree (3 years) - [IT05] MECHANICAL ENGINEERING
Dipartimento: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze MatematicheDepartment: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2022-2023
Anno regolamentoAnno regolamento: 2021-2022
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: A - Base
Settore disciplinareAcademic discipline: FIS/01 - FISICA SPERIMENTALE

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

ITALIANO

Italian


PREREQUISITI PREREQUISITES

Concetti di base del calcolo trigonometrico, vettoriale e differenziale. Leggi del moto dei corpi rigidi e dei fluidi.

Basic concepts of trigonometry, vector, and differential calculus. Laws of mechanics of rigid bodies and fluids.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Lezioni di teoria con esempi, 72 ore

Theory lectures with examples, 72 hours.


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES



Conoscenze e comprensione.

L’insegnamento fornisce agli studenti le basi del metodo sperimentale, proprio di ogni disciplina scientifica, e le leggi fondamentali dell’elettromagnetismo e dell’ottica. Esso rappresenta un passaggio formativo essenziale dalle conoscenze acquisite nella scuola media superiore a quelle dell’insegnamento universitario e le conoscenze che fornisce permettono agli studenti di acquisire gli elementi necessari per un approccio scientifico all'analisi dei problemi ingegneristici.


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

Le conoscenze ed i metodi fisici acquisiti permetteranno allo studente di comprendere, analizzare e modellizzare problemi ingegneristici. In particolare, lo studente dovrà acquisire la capacità di schematizzare fenomeni tipicamente complessi nei loro elementi essenziali ed applicare le leggi dell’elettromagnetismo e dell’ottica per descriverne le modalità. A tale scopo gli esercizi proposti sono spesso tratti dall'esperienza comune. Tali conoscenze e metodi sono applicabili a molti dei corsi che lo studente affronterà durante il suo percorso di studi e, successivamente, alle problematiche che incontrerà in ambito lavorativo.


Competenze trasversali.

L’approccio metodologico acquisito in questa disciplina e gli esercizi proposti durante il corso contribuiranno a migliorare la capacità di apprendimento e quella di affrontare problemi.




Knowledge and Understanding.

The course provides students with the fundamentals of the experimental method, typical of every scientific issue as well as with the fundamental laws of electromagnetism and optics. It represents a basic link between skills attained in secondary school and university teaching. Acquired knowledge allows students attaining the correct methodology for a scientific approach to engineering problems.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

The acquired knowledge and physical methods, allow students understanding, analyzing and modeling engineering problems. In particular, students will acquire ability in outlining complex phenomena into their essential elements and in applying the laws of electromagnetism and optics for their description. To this aim, the proposed exercises are usually derived from the common experience. Such knowledge and methods will be useful to students in most of the forthcoming university courses during their academic formation as well as in their future job career.


Transversal Skills.

The methodological approach acquired and the exercises proposed in the course will contribute to improve student learning skill and autonomy in finding solutions to problems.



PROGRAMMA PROGRAM

Carica elettrica e legge di Coulomb. Campo elettrico. Teorema di Gauss. Potenziale elettrico. Prima equazione di Maxwell. Dipolo elettrico. Conduttori. Capacità elettrica. Condensatori. Energia del campo elettrostatico. Dielettrici. Corrente elettrica. Densità di corrente. Equazione di continuità. Resistenza elettrica e legge di Ohm. Circuiti in corrente continua. Circuiti RC. Forza di Lorentz. Campo induzione magnetica B. Teorema della circuitazione di Ampere. Magnetismo nella materia. Ciclo d'isteresi e analisi energetica. Circuiti magnetici. Induzione elettromagnetica. Induttanza. Energia del campo induzione magnetica. Circuiti in corrente alternata. Equazioni di Maxwell. Ipotesi a costanti concentrate. Onde elettromagnetiche. Vettore di Poynting. Quantità di moto di un’onda elettromagnetica. Pressione di radiazione. Leggi della riflessione e della rifrazione. Interferenza.

Electric charge and Coulomb's law. Electric field. Gauss theorem. Electric potential. First Maxwell's equation. Electric dipole. Conductors and electric field. Electric capacity. Condensers. Electrostatic energy. Energy density. Dielectrics. Electric current. Current density and continuity equation. Electric resistance and Ohm's law. Direct current circuits. RC circuits. Magnetic field. Ampere's theorem. Magnetic materials. Hysteresis loop and energy storage. Magnetic circuits. Electromagnetic induction. Energy density of the electromagnetic field. Alternating current. Maxwell equations. Lumped-element model. Electromagnetic waves. Energy and momentum of the electromagnetic waves. Laws of reflection and refraction. Interference.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION



Modalità di valutazione dell'apprendimento.

La valutazione avviene mediante prova scritta e prova orale. Nella prova scritta lo studente deve risolvere problemi di elettromagnetismo e ottica utilizzando le metodologie e gli strumenti matematici illustrati durante le lezioni. Nella prova orale lo studente, qualora decida di sostenerla, espone i concetti fondamentali della disciplina.


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Nelle prove d’esame lo studente deve dimostrare di avere acquisito la necessaria autonomia per poter analizzare e risolvere problemi di elettromagnetismo e ottica utilizzando in modo corretto i concetti fondamentali, le metodologie e gli strumenti presentati durante le lezioni. Viene valutata, inoltre, la capacità di schematizzare fenomeni tipicamente complessi nei loro elementi essenziali alla luce delle conoscenze apprese. La votazione massima viene attribuita agli studenti che abbiano dimostrato piena autonomia nell'impostare e risolvere i problemi e completa padronanza delle metodologie, dei modelli e degli strumenti propri dell'elettromagnetismo e dell'ottica. La votazione minima viene attribuita agli studenti che dimostrino una sufficiente conoscenza delle metodologie, dei modelli e degli strumenti propri
dell'elettromagnetismo e dell'ottica.


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

I voti sono attribuiti in trentesimi, con eventuale lode.


Criteri di attribuzione del voto finale.

La valutazione avrà complessivamente esito positivo se lo studente avrà conseguito almeno 18 punti sia nella prova scritta che nell’eventuale prova orale. Il voto finale si ottiene facendo la media matematica tra il voto dello scritto e quello dell'eventuale orale.




Learning Evaluation Methods.

Learning evaluation is assessed through written and oral exams. In the written exam, student must solve problems of electromagnetism and optics using the physical concepts and the mathematical tools discussed in the lectures. In the oral exam, if carried out, student explains the fundamental concepts of electromagnetism and optics.


Learning Evaluation Criteria.

Learning evaluation consists of proving to have acquired necessary autonomy and skill to outline and solve problems concerning electromagnetism and optics by properly using fundamental concepts, methodologies and tools presented in the lectures. The ability to schematize complex phenomena in their essential elements is also evaluated. The highest score is attributed to students that demonstrated full independence to set and solve problems and complete mastery of methods, models and tools of electromagnetism and optics. The lowest score is given to students with sufficient knowledge of methods, models and tools of electromagnetism and optics.


Learning Measurement Criteria.

Scores are in 30/30 scale, eventually with honors.


Final Mark Allocation Criteria.

Evaluation is positive if the student obtained at least 18 points in both written and eventual oral exams. Final mark is obtained by arithmetically averaging marks obtained in written and eventual oral exams.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

1. P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, "Elementi di Fisica - Elettromagnetismo, Onde", EdiSes
2. P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, "Fisica - Volume 2", EdiSes.
3. C. Mencuccini, V. Silvestrini, "Fisica II", Liguori Editore.
4. Materiale didattico integrativo e slide delle lezioni su LEARN (https://learn.univpm.it)

1. P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, "Elementi di Fisica - Elettromagnetismo, Onde", EdiSes
2. P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, "Fisica - Volume 2", EdiSes.
3. C. Mencuccini, V. Silvestrini, "Fisica II", Liguori Editore.
4. Additional material and slides of lessons in the LEARN website (https://learn.univpm.it/)


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Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2022-2023
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2022-2023

 


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