Anno Accademico 2017-2018

Corso di laurea: Ingegneria Elettronica-Telecomunicazioni-Informatica-BiomedicaClasse di laurea: Ingegneria dell’Informazione________________________________________________________________________

Denominazione insegnamento: Fisica 2 Codice: 502126Tipologia di attività formativa: BSettore scientifico disciplinare: FIS/01

Docente: Prof. A. Agnesi / Laboratorio Sorgenti LaserSeminari didattici integrativi: Ing. L. Fregnani / Laboratorio Sorgenti Laser

Orario di massima:Lezioni - Lun 11-13 Aula EF3, Giov 11-13 Aula EF2Esercitazioni - Mar 9-11 Aula EF2, Ven 14-16 Aula EF2

Obiettivi formativi specificiAcquisizione delle nozioni fisiche fondamentali riguardanti i fenomeni elettromagnetici, sia in condizioni stazionarie che tempo-varianti, e delle tecniche necessarie per la loro analisi.

Programma del corsoParte I: Elettrostatica e correnti stazionarieCarica elettrica e sue proprietà, conduttori ed isolanti, induzione e polarizzazione elettrostatica.Legge di Coulomb, distribuzione di cariche e principio di sovrapposizione.Azione a distanza e concetto di campo, campo elettrico E, rappresentazione grafica mediante le linee di campo.Concetto di flusso, legge di Gauss.Lavoro ed energia di una distribuzione di cariche, potenziale elettrostatico.Distribuzioni di carica, dipolo elettrico, azioni di forza su un dipolo elettrico, motori elettrici.Energia potenziale di un dipolo in un campo E.Gradiente, rotore e divergenza, forma locale della legge di Gauss e della circuitazione del campo elettrostatico.Equazioni di Poisson e di Laplace, unicità della soluzione per fissate condizioni al contorno.Conduttori e loro proprietà, capacità e condensatori, energia del campo elettrostatico.Dielettrici e loro proprietà, vettore polarizzazione P e campo D.Campi all'interfaccia tra materiali dielettrici diversi.Corrente elettrica, resistività e resistenza, legge di Ohm, potenza dissipata.Batterie e fem, cenni sulla fisica dei circuiti in corrente continua, leggi di Kirchhoff, circuiti RC. Parte II: Magnetostatica, induzione em e correnti alternateForza di Lorentz e campo magnetico, cariche in moto in un campo magnetico.Forza su una corrente in un campo B, momento della forza su correnti chiuse.Momento di dipolo magnetico, energia potenziale.Sorgenti di B, legge di Biot-Savart, forze tra correnti, effetto Hall.Legge di Gauss per il campo magnetico, legge di Ampère.Corrente di spostamento, legge di Ampère-Maxwell.Forma locale della legge di Gauss e della circuitazione del campo magnetico.Legge di Faraday, autoinduttanza, circuiti in campi magnetici variabili nel tempo, generatori elettrici.

Cenni alla fisica dei circuiti RL, energia del campo magnetico, mutua induttanza, trasformatori.Campi magnetici nella materia, para-dia-ferromagnetismo, vettore magnetizzazione M e campo H.Campi all'interfaccia tra materiali magnetici diversi.Parte III: Onde em e otticaIntroduzione generale alla fisica delle onde.Equazioni di Maxwell ed onde em.Vettore di Poynting e intensità di un'onda em.Polarizzazione, energia e quantità di moto delle onde em.Sorgente di radiazione em, interazione radiazione-materia, alcuni fenomeni naturali di origine em.Riflessione e trasmissione di onde em, indice di rifrazione, onde nei conduttori.Interferenza e diffrazione delle onde em.Ottica geometrica e formazione delle immagini.

Calendario dettagliato del corso (2017-18)

Prerequisiti: Corso di Fisica 1; corso di Geometria e Algebra; corsi di Analisi Matematica 1 e 2; rivestono particolare importanza il calcolo e l'analisi vettoriale (incluse le identità vettoriali, derivate vettoriali e teoremi fondamentali relativi al gradiente, divergenza e rotore).Nota importante: il superamento degli esami propedeutici non è mai controllato, anche se è improbabile che si possa superare l’esame di Fisica 2 senza una buona conoscenza teorica e pratica delle nozioni che vengono insegnate nei corsi propedeutici.

Tipologia delle attività formativeLezioni: 45Esercitazioni: 38A fine semestre sono anche previste alcune lezioni in formato di seminari specialistici che illustrano le applicazioni dell'elettromagnetismo e dell'ottica.

Crediti formativi - CFU: 9

Libro di testo e altro materiale didatticoADOTTATO: Mazzoldi-Nigro-Voci, FISICA vol. 2, 2a edizione, EdiSES (Napoli), ISBN 8879591525; il testo contiene, circa (ma non esattamente) nella stessa sequenza, tutti gli argomenti delle lezioni e molti degli esercizi assegnati.CONSULTABILI:Mencuccini-Silvestrini, FISICA - elettromagnetismo e ottica, Casa Editrice Ambrosiana;Serway-Jewett, FISICA per scienze e ingegneria, volume secondo, EdiSES;Feynman, THE FEYNMAN LECTURES ON PHYSICS, Addison-Wesley;Purcell-Morin, ELECTRICITY AND MAGNETISM, Cambridge University Press; questi due ultimi testi sono di un livello superiore rispetto a quello adottato, specialmente dal punto di vista fisico.ALTRO MATERIALE: una traccia delle esercitazioni in aula (con risultati) e temi d'esame (con soluzione) saranno via via resi disponibili e aggiornati in questo sito.VIDEOLEZIONI sintetiche registrate da A. Agnesi che coprono tutto il corso su piattaforma di e-learning KIRO, più alcune note e link di approfondimento.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L’esame consiste in una prova scritta ed eventualmente una orale (per coloro che hanno ottenuto una valutazione di 24/30, il massimo previsto per la sola prova scritta).Gli studenti che intendono sostenere la prova orale devono comunicarlo per e-mail al titolare del corso (A. Agnesi).

Calendario e regole degli esamiPer gli appelli è obbligatoria l'iscrizione telematica.Le date degli appelli sono riportate qui sotto. Esse si trovano anche sul sito di Facoltà:

Appelli StraordinariQuesti appelli sono a discrezione del docente e non sono appelli standard; come tali, seguono procedure non standard, che possono essere diverse di volta in volta. A tali appelli, per regolamento di Facoltà, possono accedere solo gli studenti che abbiano già frequentato il 3° anno. NON E’ PREVISTO UN APPELLO A NOVEMBRE (essendo già disponibile un esame apposta per “ritardatari”, vedi sotto).

Avviso per studenti “ritardatari”: a discrezione del docente è concessa una prova esclusivamente orale in qualsiasi momento dell’anno agli studenti per i quali si verificano contemporaneamente queste tre condizioni (controlleremo con la segreteria ciascun caso):- manca solo Fisica 2 per laurearsi- hanno sostenuto almeno tre scritti di Fisica 2 (senza ritirarsi) fra 1/1/2017 e data attuale,

ottenendo almeno un voto di 10/30

ATTENZIONE: questa non è una scorciatoia! Piuttosto si raccomanda di non rimandare troppo l’esame nella propria programmazione (vedi sotto).In ogni caso, anche se l’esame viene affrontato per ultimo, vi dà l’idea di cosa si pretende da un ingegnere appena entrato nel mondo del lavoro: saper isolare le nozioni di base per un argomento qualsiasi, “capire di cosa si parla” e identificare l’approccio per risolvere almeno semplici problemi in quell’ambito!

Statistiche esamiSi riporta l’andamento dell’esame di Fisica 2 per gli studenti “matricole” del corso, cioè quelli che risultano iscritti al corso per la prima volta nell’anno accademico (quindi non quelli del terzo anno, o ripetenti, o fuori corso).Per “studenti attivi” si intendono quelli che almeno in un appello hanno consegnato un compito ed hanno ottenuto una votazione (anche se insufficiente).

appelli: date e aule

24 gennaio 2018

23 febbraio 2018

19 marzo 2018

giugno 2018

luglio 2018

agosto 2018

settembre 2018

Si noti che la percentuale di superamento dell’esame nell’anno accademico risulta piuttosto alta per gli studenti attivi: 80% nel 2015/16, 70% nel 2016/17 e 68% finora nel 2017/18. Purtroppo molti studenti scelgono semplicemente di posticipare l’esame al terzo

anno oppure oltre, solo per scoprire che diventa molto più difficile superare un esame che richiede dimestichezza con tecniche matematiche dei primi due anni, a quel punto “arrugginite”…Consiglio: cercate di affrontare questo esame prima possibile!!!Il docente è sempre a disposizione per chiarimenti e spiegazioni.

Testi Esercitazioni 2017-18 (con risultati numerici, segnalare eventuali errori!)Esercitazione 1 - 03/10/2017Esercitazione 2 - 06/10/2017Esercitazione 3 - 10/10/2017Esercitazione 4 - 17/10/2017Esercitazione 5 - 20/10/2017Esercitazione 6 - 24/10/2017Esercitazione 7 - 27/10/2017Esercitazione 8 - 31/10/2017Esercitazione 9 - 03/11/2017Esercitazione 10 - 10/11/2017Esercitazione 11 - 17/11/2017Esercitazione 12 - 22/11/2017Esercitazione 13 - 24/11/2017Esercitazione 14 - 28/11/2017Esercitazione 15 - 01/12/2017Esercitazione 16 - 05/12/2017Esercitazione 17 - 14/12/2017Esercitazione 18 - 18/12/2017 strumenti ottici

ANNO ACCADEMICO

2015/16 totale matricole 238

totale matricole promosse 65 27%

totale matricole attive 81 34%

(matricole attive promosse) / (matricole attive) 80%

2016/17 totale matricole 212

totale matricole promosse 45 21%

totale matricole attive 64 30%

(matricole attive promosse) / (matricole attive) 70%

2017/18 - aggiornato 26/02/18 totale matricole 269

totale matricole promosse 41 15%

totale matricole attive 60 22%

(matricole attive promosse) / (matricole attive) 68%

Esercitazione 19 - 21/12/2017Esercitazione 20 - ripasso con temi d’esame scelti fra quelli qui sotto

Tutorato A.A. 2017-2018:Gli esercizi svolti al precedente tutorato sono reperibili all’ indirizzo http://www.itutorpavia.altervista.org/Esiste anche un gruppo Facebook (iTutorPavia) per le comunicazioni "urgenti" con gli studenti. E’ incoraggiata la loro partecipazione!Programma tutorato 2017-18:martedì ore 16-18 aula EF2mercoledì ore 16-18 aula EF4(il mercoledì sono semplicemente ripetuti gli esercizi del martedì per offrire a tutti gli studenti la massima opportunità di partecipazione)

Esami, soluzioni e esiti (a.a. 2014-15 / 2015-16)Primo appello (gen 2015): Testo, SoluzioneSecondo appello (feb 2015): Testo, SoluzioneTerzo appello (giu 2015): Testo, SoluzioneQuarto appello (lug 2015): Testo, SoluzioneQuinto appello (set 2015): Testo, SoluzioneSesto appello (set 2015): Testo, SoluzioneAppello straordinario (nov 2015): Testo, SoluzionePrimo appello (gen 2016): Testo, SoluzioneSecondo appello (feb 2016): Testo, SoluzioneAppello straordinario (apr 2016): Testo, SoluzioneTerzo appello (giu 2016): Testo, SoluzioneQuarto appello (lug 2016): Testo, SoluzioneQuinto appello (ago 2016): Testo, SoluzioneSesto appello (sett 2016): Testo, Soluzione

Esami, soluzioni e esiti (a.a. 2016-17)Primo appello (gen 2017): Testo, SoluzioneSecondo appello (feb 2017): Testo, SoluzioneAppello straordinario (mar 2017): Testo, SoluzioneTerzo appello (giu 2017): Testo, SoluzioneQuarto appello (lug 2017): Testo, SoluzioneQuinto appello (ago 2017): Testo, SoluzioneSesto appello (sett 2017): Testo, Soluzione

Esami, soluzioni e esiti (a.a. 2017-18)Primo appello (gen 2018): Testo, SoluzioneSecondo appello (feb 2018): Testo, SoluzioneAppello straordinario (mar 2018): Testo, Soluzione, Voti

A. Agnesi riceve su appuntamento (fissare per e-mail).