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  1. Physics II
  2. Summary
Insegnamento Course full name
Physics II
Course ID number
2021-2-E3002Q009
Course summary SYLLABUS

Course Syllabus

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Obiettivi

Gli obiettivi dell'insegnamento di Fisica II sono i seguenti:
- fornire allo studente le basi dell'elettromagnetismo classico partendo dai concetti di base di elettrostatica, magnetostatica, per passare poi ai campi variabili e alle onde elettromagnetiche;
- portare lo studente ad avere una buona familiarità con i concetti  dell'ottica geometrica e dell'ottica fisica sviluppando le equazioni di Maxwell.

Contenuti sintetici

CAMPO ELETTRICO

CAMPO MAGNETICO

INDUZIONE ELETTROMAGNETICA

EQUAZIONI DI MAXWELL

Programma esteso

CAMPO ELETTRICO
La carica elettrica; legge di Coulomb; il campo elettrico e le sue proprietà; calcolo del campo elettrico con la legge di Coulomb; linee di forza del campo elettrico; legge di Gauss; calcolo del campo elettrico con la legge di Gauss; proprietà elettrostatiche di un conduttore; energia potenziale nel campo elettrostatico; potenziale elettrico; differenza di potenziale; relazione tra campo e potenziale elettrico; capacità e condensatori; condensatori in serie e in parallelo; energia elettrostatica; corrente e resistenza; legge di Ohm; resistenze in serie e in parallelo; forza elettromotrice; energia elettrica e potenza; carica e scarica di un condensatore.

 

CAMPO MAGNETICO
Forza di Lorentz; forza agente su un conduttore percorso da corrente; momento agente su una spira percorsa da corrente; legge di Biot-Savart; calcolo del campo magnetico con la legge di Biot-Savart; legge di Ampère; calcolo del campo magnetico con la legge di Ampère; campo magnetico di un solenoide; forza agente fra conduttori percorsi da corrente; la legge di Gauss per i campi magnetici; corrente di spostamento e modifica della legge di Ampère.

 

INDUZIONE ELETTROMAGNETICA
Legge di Faraday; principio di Lenz; forza elettromotrice di movimento; generatori; il campo elettrico indotto e le sue proprietà; autoinduzione; energia nei circuiti LR; mutua induzione; trasformatori.

 

EQUAZIONI DI MAXWELL
Onde armoniche ed equazione delle onde; onde piane; relazioni fra campo elettrico e campo magnetico per onde piane; equazione delle onde per il campo elettrico e il campo magnetico; onde elettromagnetiche; energia trasportata in onde elettromagnetiche; vettore di Poynting.

Prerequisiti

E' indispensabile conoscere in modo sicuro i contenuti degli insegnamenti di matematica del I e II anno e di Fisica I.

Modalità didattica

Lezioni frontali ed esercitazioni tenute ad remoto in modalità sincrona.

Materiale didattico

Libro che tratti l'elettromagnetismo classico.

Periodo di erogazione dell'insegnamento

II anno, II semestre.

Modalità di verifica del profitto e valutazione

Prova scritta, costituita da problemi, valutata sulla base dei livelli A, B, C, D. Esempi di problemi come quelli della prova scritta vengono presentati e discussi durante le esercitazioni.
Prova orale su tutto il programma. Il voto finale viene assegnato tenendo conto di prova scritta e prova orale. 


NOTA: nel periodo di emergenza Covid-19 gli esami orali saranno solo telematici. Verranno svolti utilizzando la piattaforma WebEx e nella pagina e-learning dell'insegnamento verrà riportato un link pubblico per l'accesso all'esame di possibili spettatori virtuali. 

Orario di ricevimento

Su appuntamento: adele.sassella@unimib.it

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Aims

The course Fisica II is aimed at:
- providing the students with the basic knowledge of classical electromagnetic theory, from electrostatic and magnetistaic to time-depedent fields and electromagnetic waves;
- guiding the students to gain a good confidence with the basis of geometrical and physical optics, as obtained from Maxwell equations.


Contents

ELECTRIC FIELD

MAGNETIC FIELD

ELECTROMAGNETIC INDUCTION

MAXWELL EQUATIONS

Detailed program

ELECTRIC FIELD
Electric charge; Coulomb law; electric field and its properties; electric field calculation by the Coulomb law; force lines of the electric field; Gauss law; electric field calculation by  the Gauss law; electrostatic properties of a conductos; potential energy in the electric field; electric potential; voltage; relation betwee electric field and voltage; capacity and capacitors; series and parallel configurations of capacitors; electrostatic energy; electrical current and resistence; Ohm law; series and parallel configurations of resistors; electromotive force; electric energy and power; capacitor charge and discharge.
 
MAGNETIC FIELD
Lorentz force; force on a conductor with electric current; torque acting on a coil; Biot-Savart law; magnetic field calculation by the Biot-Savart law; Ampère law; magnetic field calculation by the Ampère law; magetic field in a coil; force acting between conductors with electric currents; Gauss law for magnetic fields; displacement current and changes of the  Ampère law.
 
ELECTROMAGNETIC INDUCTION
Faraday law; Lenz rinciple; electromotive force during motion; power supplies; induced electric field; self-induction; energy in RL circuits; mutual induction; transformers.
 
MAXWELL EQUATIONS
Armonic waves and wave equation; plane waves; relation between electric field and magnetic field in plane waves; wave equation for electric field and magnetic field; electromagnetic field; energy carried by electromagnetic waves; Poynting vector.

Prerequisites

Basic knowledge from the courses of Mathematics I and II and Physics I.

Teaching form

Lessons and exercices, given online synchronously.

Textbook and teaching resource

Book on classic electromagnetism.

Semester

II year, II semester.

Assessment method

Written exam with problems similar as those discussed during the year; four possible levels: A, B, C, D. For the students raching at least level B, oral exam. 

The final mark considers both the written and oral exam.


NOTE: during the emergency Covid-19, oral examinations will be using the WebEx platform; in this e-learning page a link will be available for both the candidates and attendees.

Office hours

Upon request, via e-mail: adele.sassella@unimib.it

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Key information

Field of research
FIS/01
ECTS
8
Term
Second semester
Activity type
Mandatory
Course Length (Hours)
72
Degree Course Type
Degree Course

Staff

    Teacher

  • AS
    Adele Sassella

Students' opinion

View previous A.Y. opinion

Bibliography

Find the books for this course in the Library

Enrolment methods

Manual enrolments
Self enrolment (Student)

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