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Verranno anche registrate e saranno via via disponibili su questo sito.
Infine sono anche disponibili le registrazioni delle lezioni degli anni precedenti, naturalmente alle pagine elearning relative a quei corsi.
Esami.
- Consultate il calendario per orari e aule dei compiti.
- L'orale è facoltativo. Potete accettare di verbalizzare il risultato degli scritti o la media dei parziali. Se siete interessati a questa possibilità, vi prego di comunicarvelo: non verbalizzerò un voto fino a che non mi confermerete che lo accettate.
- Qualora scegliate di sostenerlo, l'orale sarà su appuntamento e si svolgerà nello studio U2/5027 (quinto piano). Una volta passato lo scritto, scrivetemi e ci metteremo d'accordo su un giorno e un'ora.
- I risultati di tutti i compiti valgono per sempre; quindi potete sostenere l'orale quando vi pare.
- Potete riprovare i compiti quante volte vi pare; sarà sempre valido il miglior risultato.
- In particolare, se avete sostenuto i compiti parziali e non siete soddisfatti, potete sostenere uno dei compiti "totali", e vi terrò come valido il miglior risultato tra la media dei parziali e il totale. Non è purtroppo combinare uno dei compiti parziali con uno totale (non saprei esattamente come fare; il formato è un po' diverso).
- Per quanto riguarda la media dei parziali, arrotonderò la media a vostro favore, a meno che non si tratti di un x.25. Quindi:
- 24.25 → arrotondo a 24
- 24.5 → arrotondo a 25
- 24.75 → arrotondo a 25
Se la media è tra 16 e 18, arrotonderò a 18.
Se la media è tra 14 e 16, sarete ammessi all'orale.
Queste ultime due regole si applicano anche ai compiti scritti.
- L'iscrizione agli appelli non è mai necessaria per partecipare a un compito (parziale o totale). Naturalmente però posso verbalizzare il risultato solo quando vi iscrivete. Abbiate quindi cura di iscrivervi se avete bisogno della verbalizzazione entro una certa data (per borse di studio, o per la laurea).
Course Syllabus
Obiettivi
-
Conoscenza e capacità di comprensione
Gli studenti acquisiranno una comprensione di base delle equazioni di Maxwell e della relatività ristretta, con particolare attenzione agli aspetti concettuali e al legame tra i fenomeni elettrici, magnetici e relativistici. -
Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Gli studenti saranno in grado di applicare i principi dell'elettromagnetismo alla risoluzione di semplici problemi di elettrostatica, magnetostatica, induzione elettromagnetica, e circuiti RLC. -
Autonomia di giudizio
Gli studenti svilupperanno la capacità di analizzare criticamente i risultati ottenuti, valutando la coerenza fisica delle soluzioni e la validità dei modelli utilizzati. -
Abilità comunicative
Gli studenti saranno in grado di esporre in modo chiaro e rigoroso i concetti fondamentali dell’elettromagnetismo e della relatività, utilizzando una terminologia scientifica appropriata. -
Capacità di apprendere
Gli studenti acquisiranno gli strumenti metodologici per approfondire autonomamente i contenuti del corso e affrontare lo studio di discipline affini nell’ambito della fisica classica e moderna.
Contenuti sintetici
Elettrostatica; leggi di Coulomb e di Gauss. Correnti elettriche; legge di Ohm.
Relatività speciale. Magnetostatica: equazione di Biot-Savart, legge di Ampère.
Induzione magnetica; legge di Faraday. Circuiti LRC.
Equazioni di Maxwell. Onde elettromagnetiche. Vettore di Poynting. Notazione relativisticamente covariante per l’elettromagnetismo.
Programma esteso
- Elettrostatica. Legge di Coulomb; campo e potenziale elettrico. Legge di Gauss. Equazione di Poisson e Laplaciano. Energia del campo elettrico. Rotore del campo elettrico. Funzioni armoniche. Conduttori. Condensatori. Calcolo esterno.
- Cariche in moto. Corrente elettrica; legge di Ohm. Circuiti RC.
- Relatività ristretta. Trasformazioni di Lorentz, quadrivettori.
- Magnetostatica. Inevitabilità del campo magnetico; sua divergenza e rotore. Potenziale vettore.
- Induzione magnetica. Circuiti in moto in campo magnetico; legge di Faraday. Induttanza. Energia del campo magnetico. Circuiti LRC. Applicazioni: linee di alta tensione, radio.
- Equazioni di Maxwell. Correnti dipendenti dal tempo. Onde elettromagnetiche. Vettore di Poynting. Notazione relativisticamente covariante per il campo elettromagnetico e per le equazioni di Maxwell. Calcolo esterno e spaziotempo.
Prerequisiti
Fisica I, Analisi I, Analisi II.
Modalità didattica
24 lezioni da 2 ore ciascuna, in modalità erogativa in presenza (6CFU).
12 esercitazioni da 2 ore ciascuna, in modalità erogativa in presenza (2CFU).
Lingua italiana.
Materiale didattico
Dispense disponibili presso
https://www.dropbox.com/s/s2kvegmy9t0xc5t/EM.pdf?dl=0
D. J. Griffiths, Introduction to electrodynamics. Prentice Hall, 1999.
E. M. Purcell and D. J. Morin, Electricity and magnetism. Cambridge University Press, 2013.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
primo semestre.
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Esame scritto. Quattro esercizi, tre ore.
È possibile svolgere lo scritto in due compiti parziali. Ciascuno di essi consisterà di tre esercizi, in due ore.
Sia per il compito scritto ordinario che per i compiti parziali sarà valutata soprattutto la correttezza del ragionamento e dell'impostazione.
Su richiesta, l'esame può essere sostenuto in lingua inglese.
Orario di ricevimento
su appuntamento.
Sustainable Development Goals
Aims
-
Knowledge and understanding
Students will acquire a basic understanding of Maxwell's equations and special relativity, with particular focus on conceptual foundations and the connection between electric, magnetic, and relativistic phenomena. -
Applying Knowledge and understanding
Students will be able to apply the principles of electromagnetism to solve simple problems in electrostatics, magnetostatics, electromagnetic induction, and RLC circuits. -
Making judgments
Students will develop the ability to critically analyze results, assessing the physical consistency of solutions and the validity of the models used. -
Communication skills
Students will be able to clearly and rigorously explain fundamental concepts of electromagnetism and relativity, using appropriate scientific terminology. -
Learning skills
Students will acquire the methodological tools to independently deepen their understanding of the course content and approach related subjects in classical and modern physics.
Contents
Electrostatics: Coulomb's law, Gauss' Law. Electric currents: Ohm's law.
Special relativity. Magnetostatics: Biot-Savart equation, Ampere's Law.
Magnetic induction; Faraday's law. LRC circuits.
Maxwell's equations. Electromagnetic waves. Poynting vector. Relativistically covariant notation for electromagnetism.
Detailed program
- Electrostatics. Coulomb's law; electric field, electric potential. Gauss' Law. Poisson's equation; Laplacian. Energy of the electric field. Curl of the electric field. Harmonic functions. Conductors. Capacitors. Exterior calculus.
- Moving charges. Electric current; Ohm's law. RC circuits.
- Special relativity. Lorentz transformations; four-vector notation.
- Magnetostatics. Deduction of the existence of magnetic field; its divergence and curl. Vector potential.
- Magnetic induction. Circuits moving in a magnetic field; Faraday's law. Inductance. Energy of the magnetic field. LRC circuits. Applications: power lines, radio.
- Maxwell's equations. Time-dependent currents. Electromagnetic waves. Poynting vector. Relativistically covariant notation for the electromagnetic field and for Maxwell's equations. Exterior calculus in spacetime.
Prerequisites
Physics I, Analysis I, Analysis II.
Teaching form
24 lectures, 2 hours each, delivered didactics, in presence (6 CFU).
12 exercise sessions, 2 hours each, delivered didactics, in presence (2 CFU).
In Italian.
Textbook and teaching resource
Lecture notes available at
https://www.dropbox.com/s/s2kvegmy9t0xc5t/EM.pdf?dl=0
D. J. Griffiths, Introduction to electrodynamics. Prentice Hall, 1999.
E. M. Purcell and D. J. Morin, Electricity and magnetism. Cambridge University Press, 2013.
Semester
first semester.
Assessment method
Written exam. Four exercises, three hours.
It is possible to hold the written exam in two partial sessions. Each of them will consist of three exercises, in two hours.
Both for the normal written exam and for the partial sessions, object of evaluation will mostly be the logic used in the resolution of the problems.
It is possible to hold the exam in English.
Office hours
by appointment.
Sustainable Development Goals
Staff
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Alessandro Tomasiello
