A005482 - FISICA SPERIMENTALE (ELETTROM., OTTICA, SEMICOND.)

insegnamento
Tipo Insegnamento:
Obbligatoria
Durata (ore):
90
CFU:
9
SSD:
FISICA SPERIMENTALE
Sede:
BRESCIA
Url:
INGEGNERIA ELETTRONICA E DELLE TELECOMUNICAZIONI/Elettronica e Strumentazione Anno: 2
Anno:
2025
Course Catalogue:
https://permalink.unibs.it/suacds/afcc/2025?corso=...

Dati Generali

Periodo di attività

Primo Semestre (15/09/2025 - 23/12/2025)

Syllabus

Obiettivi Formativi

L'obiettivo del corso è sviluppare una comprensione dei concetti fondamentali di elettromagnetismo, ottica e fisica dei semiconduttori. Alla fine del corso lo studente avrà sviluppato un metodo risolutivo per svolgere semplici esercizi sugli argomenti del corso. Inoltre avrà sviluppato le competenze base necessarie per affrontare i corsi successivi

Prerequisiti

FISICA SPERIMENTALE I (MECC., TERM.)

Si consiglia il superamento di ANALISI MATEMATICA I

Metodi didattici

Le attività didattiche del corso sono suddivise principalmente in due parti:
- Lezioni frontali teoriche, volte a fornire le basi per la comprensione degli argomenti;
- Esercitazioni pratiche alla lavagna su argomenti introdotti nelle lezioni teoriche, mirate alla risoluzione di semplici problemi. L'interazione con gli studenti sarà costante e verrà data loro la possibilità di cimentarsi nella risoluzione guidata degli esercizi con il supporto del docente.
Per la parte di teoria sono forniti i lucidi del corso tratti dal libro di testo. Sono inoltre messi a disposizione i testi delle esercitazioni svolte in classe.

Verifica Apprendimento

L'esame finale del modulo consiste in una prova scritta, della visione del proprio scritto dopo la valutazione (in corrispondenza delle prove orali), e di una prova orale facoltativa:
- L'esame scritto è formato da tre esercizi, analoghi a quelli affrontati in classe, e da due domande aperte di teoria, che possono essere dimostrazioni o spiegazioni degli argomenti trattati in classe. Gli studenti ad indirizzo Telecomunicazioni sono esonerati dalla parte di Onde Elettromagnetiche e Semiconduttori. La durata della prova è fissata a 2 ore e 30 minuti. Durante la prova scritta è consentito solamente l'uso di una penna e una calcolatrice non programmabile.Non sono ammessi telefoni cellulari nè smartwatch.
- L'eventuale orale facoltativo partirà dalla votazione conseguita allo scritto e consisterà in quattro domande sui macro argomenti del corso. Si sottolinea che il voto conseguito può sia aumentare che diminuire, a seconda della preparazione dello studente.

Per tutti gli studenti ad eccezione di quelli ad indirizzo Telecomunicazioni, il voto finale è la media ponderata sui crediti dei voti ottenuti in questo modulo e nel modulo di Applicazioni di Fisica.


Testi

P. Mazzoldi - M. Nigro - C. Voci
Elementi di Fisica Elettromagnetismo e Onde
Edizione: II / 2008
ISBN: 9788879594783

S.M.Sze, Dispositivi a Semiconduttore, Hoepli

Lucidi del docente

Contenuti

Il corso tratta i seguenti temi di fisica: elettrostatica, elettrodinamica, elettromagnetismo ed ottica.

CAMPO ELETTRICO
Carica elettrica e Legge di Coulomb. Campo e Potenziale elettrico. Il flusso di un campo vettoriale. Legge di Gauss. Cariche sui conduttori metallici. Campo di dipolo elettrico. Dipolo elettrico in campo elettrostatico esterno. Capacità elettrostatica. Condensatore. Condensatori in serie e in parallelo. Energia di un condensatore carico. Campo elettrico in presenza di materiali dielettrici. Costante dielettrica. Energia del campo elettrostatico.

CORRENTE ELETTRICA
Forza elettromotrice. Corrente elettrica e densità di corrente. Resistenza elettrica e Legge di Ohm. Effetto Joule. Resistenze in serie e in parallelo. Forza elettromotrice; generatori elettrici; circuiti in corrente continua

CAMPO MAGNETICO
Campo magnetico B. Moto di una particella carica in un campo elettromagnetico. Forza magnetica agente su una corrente. Legge di Biot-Savart. Teorema di Ampere. Leggi dell'induzione elettromagnetica: legge di Faraday e legge di Lenz. Campi elettrici indotti. Legge di Gauss per il magnetismo. Momenti magnetici atomici e molecolari. Materiali diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici. Magnetizzazione. Regime transitorio in un circuito induttivo. Mutua induzione e interazioni tra circuiti percorsi da corrente. Energia del campo magnetico.

EQUAZIONI DI MAXWELL
Equazioni di Maxwell. Corrente di spostamento. Equazione di continuità.

OTTICA
Ottica Geometrica: Propagazione rettilinea della luce. Formazione dell'immagine. Lenti sottili e specchi.

ONDE ELETTROMAGNETICHE (Non per studenti di Telecomunicazioni)
Equazione delle onde piane nel vuoto (eq. D’Alembert). Onda elettromagnetica piana armonica e polarizzazione lineare. Energia di un’onda e.m., teorema di Poynting. Onde sferica/circolare/cilindrica (cenni). Spettro delle onde elettromagnetiche. Principio di Huygens-Fresnel

FISICA DEI SEMICONDUTTORI (Non per studenti di Telecomunicazioni)
Cenni di fisica dei semiconduttori. Dualità della luce. Materiali Semiconduttori. Struttura cristallina della materia. Bande di Energia e densità di stati. Fenomeni di trasporto: Drift-Diffusion. Giunzione pn in equilibrio termodinamico. Caratteristica IV del diodo ideale. Diodo Schottky e giunzione metallo semiconduttore.

Lingua Insegnamento

ITALIANO

Altre informazioni

Nessuna

Corsi

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