Fondamenti di elettromagnetismo

Obiettivi formativi

L'insegnamento di FONDAMENTI DI ELETTROMAGNETISMO ha i seguenti obiettivi:

• introdurre i concetti di base dell’Elettromagnetismo e dell’Ottica;

• fornire le basi culturali indispensabili per interpretare molti fenomeni naturali e per affrontare insegnamenti successivi nei settori dell’elettronica e dell'ingegneria;
• introdurre il formalismo degli operatori differenziali per descrivere le proprietà dei campi elettrico e magnetico, gettando le basi per una descrizione quantitativa di problemi di natura scientifica e tecnologica.

L’insegnamento contribuisce anche al potenziamento delle capacità trasversali Autonomia di giudizio, Abilità comunicative e Capacità di apprendimento degli studenti.

Risultati di apprendimento attesi

• Conoscenza dei principi fisici alla base dei fenomeni elettromagnetici e comprensione del significato delle leggi che li descrivono e dei limiti di tali descrizioni.
• Conoscenza del formalismo degli operatori differenziali per descrivere le proprietà dei campi elettrico e magnetico e delle principali grandezze fisiche che descrivono i fenomeni dell’Elettromagnetismo.
• Capacità di rappresentare i fenomeni naturali di natura elettromagnetica mediante un corretto formalismo matematico.
• Capacità di risolvere problemi di elettromagnetismo, sviluppando capacità di astrazione, schematizzazione e problem solving.
• Capacità di applicare le conoscenze di acquisite per: determinare le grandezze fisiche pertinenti alla descrizione di un fenomeno fisico negli ambiti dell’Elettromagnetismo.

Contenuti dell’insegnamento

• La legge di Coulomb ed il campo elettrostatico.
• Il teorema di Gauss in forma integrale e locale.
• Il potenziale elettrostatico.
• I conduttori e lo schermo elettrostatico.
• L’energia del campo elettrostatico.
• I materiali dielettrici.
• La corrente elettrica nei conduttori e la legge di Ohm.
• Il campo magnetico statico, le leggi di Laplace ed il teorema di Ampère.
• Il magnetismo nei mezzi materiali.
• L’induzione elettromagnetica e legge di Faraday.
• I coefficienti di auto e mutua induzione.
• L'energia del campo magnetico statico.
• La corrente di spostamento e la legge di Maxwell-Faraday.
• Le equazioni di Maxwell.
• Le onde elettromagnetiche e loro proprietà.
• Il teorema di Poynting.
• L'interferenza e la diffrazione.
• Cenni sulla polarizzazione della luce e l'ottica geometrica.

Modalità di verifica

L’esame finale può essere sostenuto in forma scritta o in forma orale.

L’esame scritto consiste nello svolgimento di un test a risposta multipla con 31 domande, così da garantire la possibilità di conseguire la lode.

L’esame orale consiste in un colloquio nel corso del quale il docente formula almeno tre domande.

I quesiti sono formulati per valutare il livello di raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi.

Il voto finale tiene conto del voto ottenuto dallo studente attraverso la partecipazione alla didattica interattiva e del voto ottenuto nell’esame finale ed è determinato, quindi, dalla somma delle due valutazioni. Il voto finale è espresso in trentesimi.