Pantaleo Davide COZZOLI

Pantaleo Davide COZZOLI

Professore II Fascia (Associato)

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01: FISICA SPERIMENTALE.

Dipartimento di Ingegneria dell'Innovazione

Centro Ecotekne Pal. O - S.P. 6, Lecce - Monteroni - LECCE (LE)

Ufficio, Piano terra

Telefono +39 0832 29 7720

SSD FIS/01: "Fisica Sperimentale della Materia"

Area di competenza:

1) Fisica, chimica-fisica e chimica dei materiali inorganici a ridotta dimensionalità, con particolare riferimento a (i) nanocristalli mono-componente  e (ii) nanocristalli eterostrutturati multi-componente a base di materiali semiconduttori (inclusi ossidi), metallici (inclusi plasmonici) e magnetici.

2) Tecniche colloidali per la  sintesi chimica e funzionalizzazione di nanocristalli inorganici con parametri strutturali, dimensionali, morfologici e topologici programmabili

3) Caratterizzazione avanzata delle proprietà strutturali, ottiche, magnetiche e catalitiche dei solidi inorganici  alla nanoscala

4) Applicazione di nanomateriali inorganici (con particolare riferimento ai nanocristalli colloidali) in processi e dispositivi optoelettronici (celle solari, batterie, sensori, etc.), in biomedicina (tecniche di imaging, diagnosi e terapia) ed in (foto)catalisi (per bonifica ambientale, produzione di carburanti solari, riciclo di CO2, sintesi ecosostenible di molecole organiche)

Orario di ricevimento

Previo  appuntamento concordato via e-mail, ricevo gli studenti in qualsiasi giorno presso il mio studio, stanza 115, ubicato al piano terra del Dipartimento di Matematica e Fisica "E. De Giorgi" (edificio Fiorini), Campus Ecotekne (lato via Arnesano) dell'Università del Salento, Lecce.

 

Recapiti aggiuntivi

E-mail: davide.cozzoli@unisalento.it  o pantaleo.cozzoli@unisalento.it
1) Dipartimento di Matematica e Fisica "E. De Giorgi", Campus Ecotekne, via Arnesano, 73100 Lecce
2) CNR NANOTEC - Istituto di Nanotecnologia, c/o Campus Ecotekne, via Monteroni, 73100 Lecce

Telefono (ufficio): +39 0832 297497

 

 

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Curriculum Vitae

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Didattica

A.A. 2019/2020

FISICA GENERALE I

Corso di laurea INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 81.0

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Per immatricolati nel 2019/2020

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

FISICA GENERALE II

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 81.0

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

A.A. 2018/2019

FISICA GENERALE I

Corso di laurea INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 81.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

FISICA II

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 81.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

A.A. 2017/2018

FISICA GENERALE II

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 81.0

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

FISICA GENERALE II

Corso di laurea INGEGNERIA CIVILE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 81.0

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

A.A. 2016/2017

FISICA GENERALE II

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 81.0 Ore Studio individuale: 144.0

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede BRINDISI

A.A. 2015/2016

FISICA GENERALE II

Corso di laurea INGEGNERIA CIVILE

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 81.0 Ore Studio individuale: 144.0

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Per immatricolati nel 2014/2015

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce - Università degli Studi

FISICA GENERALE II

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 81.0 Ore Studio individuale: 144.0

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Per immatricolati nel 2014/2015

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede BRINDISI

A.A. 2014/2015

FISICA GENERALE II

Corso di laurea INGEGNERIA CIVILE

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 78.0 Ore Studio individuale: 147.0

Anno accademico di erogazione 2014/2015

Per immatricolati nel 2013/2014

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce - Università degli Studi

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FISICA GENERALE I

Corso di laurea INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 81.0

Per immatricolati nel 2019/2020

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Anno di corso 1

Semestre Secondo Semestre (dal 02/03/2020 al 05/06/2020)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

FISICA GENERALE I (FIS/01)
FISICA GENERALE II

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 81.0

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 23/09/2019 al 20/12/2019)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Si richiedono la conoscenza di nozioni di Analisi Matematica/Geometria 1 e di Analisi Matematica /Geometria 2 ed il superamento degli esami  di Analisi Matematica/Geometria 1 e di Fisica 1.

ll corso propone un'ampia e rigorosa panoramica dei concetti principali dell’elettromagnetismo classico, fornendo un approccio metodologico alla risoluzione dei relativi problemi. Allo scopo il programma è integrato da esercizi che permettono di comprendere le diversificate applicazioni delle nozioni teoriche proposte. Il corso esordisce con l’introduzione del concetto di “campo” in fisica, richiamando gli strumenti matematici necessari alla rappresentazione e caratterizzazione delle proprietà di campi vettoriali conservativi e solenoidali. Vengono fornite le nozioni di campo elettrico, potenziale elettrico e densità di energia del campo, per mezzo dei quali vengono analizzate le proprietà di sistemi di cariche statiche (distribuzioni di vario tipo, conduttori carichi in equilibrio, condensatori, dielettrici). Vengono trattati i fenomeni relativi al passaggio di corrente elettrica in conduttori ohmici e si forniscono gli strumenti per l’analisi di circuiti capacitivi in regime stazionario e quasi-stazionario. Si fornisce il concetto di campo di induzione magnetica e si descrivono le leggi che governano i fenomeni magnetostatici. Si tratta il fenomeno dell’induzione elettromagnetica e si analizzano le relazioni tra campi elettrici e magnetici nel dominio del tempo. Si effettua l’analisi di circuiti induttivi in regime stazionario e quasi-stazionario. Infine, dalle equazioni di Maxwell si deducono l’esistenza e le principali proprietà delle onde elettromagnetiche.

Dopo il corso lo studente dovrebbe dimostrare di:

 - Conoscere le equazioni di Maxwell in forma integrale e differenziale, avendone assimilato il significato, e dimostrarne l’applicazione alla descrizione ed interpretazione di sistemi e fenomeni elettrici e magnetici, sia statici che dinamici.

 - Saper determinare i campi elettrici e magnetici generati da differenti distribuzioni di cariche statiche ed in moto (correnti).

 - Saper analizzare gli effetti ed i fenomeni energetici connessi con l’esistenza di campi elettrici e magnetici.

 - Saper risolvere circuiti in corrente continua contenenti resistori, condensatori ed induttori, sia in regime stazionario che transiente nell’ipotesi di quasi-stazionarietà

 - Aver compreso l’origine e le caratteristiche principali delle onde elettromagnetiche.

Lezioni frontali alla lavagna (metodo tradizionale). Non vengono forniti appunti preconfezionati. Il docente fornisce indicazioni su come reperire e selezionare materiale utile per lo studio-

L’esame prevede due prove, entrambe obbligatorie:

(1) una prova scritta, della durata di 3-3.5 h, che consiste nello svolgimento di 3-4 problemi (uno dei quesiti potrebbe riguardare l'esposizione/discussione di un argomento di teoria).

     Per sostenere la prova scritta, occorre prenotarsi presso l'apposito portale on line; durante la prova scritta sono consentiti soltanto l'uso di una calcolatrice scientifica e la consultazione di tavole di derivate/integrali notevoli. Non è permessa la consultazione di testi o di appunti relativi agli argomenti del corso.

     La validità della prova scritta, se superata positivamente, si estende al solo appello immediatamente successivo a quello in cui si è sostenuta la prova scritta, purchè il suddetto appello ricada entro la sessione d'esame in corso di svolgimento.

(2) dopo aver sostenuto la prova scritta con esito positivo, lo studente dovrà sostenere una prova orale, finalizzata ad un'approfondita verifica della conoscenza delle nozioni teoriche proposte. La prova orale potrà essere sostenuta al massimo due volte; in caso di mancato superamento, lo studente dovrà sostenere una nuova prova scritta.

 

Tracce e soluzioni sintetiche di Prove Scritte di Fisica Generale 2 /Fisica 2 sono (saranno) disponibili ai link:

https://www.unisalento.it/people/pantaleo.cozzoli/didattica/1058002017/materiale

https://www.unisalento.it/people/pantaleo.cozzoli/didattica/954912016/materiale

https://www.unisalento.it/people/pantaleo.cozzoli/didattica/1097672018/materiale

CAMPI VETTORIALI: GENERALITA'

Introduzione: l'elettromagnetismo classico come teoria di campo. Campi vettoriali e scalari: richiami e definizioni.

Campi scalari e loro rappresentazione mediante curve di livello.

Campi vettoriali e loro rappresentazione mediante linee di flusso; tubi di flusso; punti singolari e discontinuità di campo.

Integrale di linea di un campo vettoriale. Circuitazione. Campi conservativi: definizione e proprietà. Funzione potenziale (scalare): definizione e proprietà; espressione in forma integrale e differenziale (locale) della conservatività tramite la funzione potenziale. Vettore gradiente (del potenziale) e sue proprietà. Superfici equipotenziali. Caratteristiche delle linee di forza di un campo conservativo e loro deduzione.

Vettore superficie orientata. Integrali di superficie: flusso di un campo vettoriale attraverso una superficie aperta. Flusso concatenato (con una linea chiusa). Flusso di un campo vettoriale attraverso una superficie chiusa e sua relazione con le sorgenti/pozzi del campo. Campi solenoidali: definizione e proprietà: flusso concatenato con una linea chiusa; flusso attraverso le sezioni di un tubo di flusso; caratteristiche delle linee di forza e loro deduzione.

Divergenza di un vettore: definizione e significato fisico. Teorema della divergenza  (o di Gauss-Green): enunciato e dimostrazione. Campi indivergenti. Rotore di un vettore: definizione e significato fisico. Teorema del rotore (o di Stokes). Campi irrotazionali. Potenziale vettore. Esempi di uso formale degli operatori differenziali.

Ricostruzione di un campo vettoriale a partire dalla conoscenza della divergenza e del rotore del campo (teorema di Helmholtz): esempi di campi caratterizzati da divergenza nulla, da rotore nullo, e da divergenza e rotore non nulli.

 

ELETTROSTATICA

Carica elettrica e legge di Coulomb. Introduzione all’elettrostatica. Proprietà della carica elettrica. Legge di conservazione della carica elettrica. Funzione densità di carica. Distribuzioni di carica discrete e continue. Legge di Coulomb. Principio di sovrapposizione degli effetti e sua applicazione alla determinazione analitica della forza scambiata fra sistemi discreti e continui di cariche (distribuite su segmenti, fili rettilinei, anelli, corone e settori circolari, dischi, piani, superfici sferiche, ed entro gusci sferici/cilindrici, volumi sferici e cilindrici).

Campo elettrico (statico). Campo elettrico: definizione e significato fisico; relazione fra i concetti di campo, sorgente di campo, carica di prova, e forza agente sulla carica di prova. Rappresentazione mediante linee di forza. Principio di sovrapposizione e sua applicazione alla determinazione analitica del campo elettrostatico generato da distribuzioni discrete e continue di cariche (distribuite su segmenti, fili rettilinei, anelli, corone e settori circolari, dischi, piani, superfici sferiche, ed entro gusci sferici/cilindrici, volumi sferici e cilindrici.)

Legge di Gauss. Flusso del vettore campo elettrico. Legge di Gauss. Verifica (derivazione) della legge di Gauss a partire dalla Legge di Coulomb. Applicazione della legge di Gauss al calcolo del campo elettrostatico generato da varie distribuzioni di carica continue con elevato grado di simmetria. Derivazione della legge di Coulomb dalla legge di Gauss. Discontinuità del campo elettrostatico. Formulazione differenziale della legge di Gauss (prima equazione di Maxwell per l’elettrostatica in forma locale)

Energia potenziale elettrostatica; potenziale  elettrico; energia del campo elettrico. Richiamo dei concetti di: lavoro di una forza, forze conservative, energia potenziale. Lavoro compiuto dal campo elettrostatico. Energia potenziale elettrostatica. Potenziale elettrostatico. Approccio generale alla determinazione del potenziale generato da sistemi discreti e continui di cariche. Conservatività del campo elettrostatico. Superfici equipotenziali.  Relazione tra potenziale e campo elettrostatico. Rappresentazione del campo elettrostatico mediante linee di forza e superfici equipotenziali. Conservazione dell’energia in presenza di forze elettrostatiche.

Energia potenziale elettrostatica di configurazione di distribuzioni discrete e continue di cariche. Auto-energia. Localizzazione dell’energia del campo elettrico. Energia di una carica puntiforme. Raggio classico dell’elettrone (cenni).

Formulazione differenziale della conservatività del campo elettrostatico (seconda equazione di Maxwell per l’elettrostatica in forma locale). Irrotazionalità del campo elettrostatico.

Equazioni di Poisson e Laplace per il potenziale elettrostatico. Soluzioni dell’equazione di Laplace: caratteristiche del potenziale elettrostatico come funzione armonica (teorema della "media").

Dipolo elettrico. Dipolo elettrico. Potenziale e del campo elettrostatico generati da un dipolo puntiforme. Energia potenziale di un dipolo puntiforme in un campo elettrostatico esterno. Relazione fra energia potenziale e momento meccanico di un dipolo in un campo elettrostatico esterno.

Analisi e determinazione delle forze agenti su un dipolo: rotazione e trascinamento in un campo elettrostatico esterno. Determinazione delle forze agenti su un dipolo a partire dalla conoscenza della sua energia potenziale. Determinazione dell’energia potenziale di un dipolo a partire dall’analisi delle forze agenti su di esso.

Sviluppo del potenziale in multipoli. Momento di dipolo di una distribuzione di carica (discreta o continua). Sviluppo del potenziale in serie di multipoli. Calcolo del potenziale (e campo) elettrostatico con l’approssimazione di dipolo.

Dielettrici. Materiali dielettrici polari ed apolari. Fenomenologia della polarizzazione. Carica di polarizzazione. Vettore densità di polarizzazione. Campo e potenziale prodotti dalla polarizzazione in dielettrici non omogenei: cariche superficiali e volumetriche equivalenti in un dielettrico polarizzato. Derivazione formale delle distribuzioni di carica equivalenti. Vettore spostamento elettrico. Dielettrici lineari ed isotropi. Costante dielettrica relativa. Suscettibilità dielettrica. Formulazione integrale e differenziale delle leggi dell'elettrostatica in presenza di dielettrici.  Energia potenziale elettrostatica in presenza di dielettrici. Condizioni di raccordo all’interfaccia fra due dielettrici.

Conduttori. Conduttori ed isolanti. Induzione elettrostatica parziale e completa. Proprietà di conduttori metallici in equilibrio elettrostatico: potenziale e campo elettrostatico all’interno e sulla superficie (teorema di Coulomb); pressione elettrostatica agente sulla superficie di un conduttore in equilibrio; effetto delle “punte” e relative applicazioni. Proprietà di conduttori con cavità in equilibrio elettrostatico. Schermo elettrostatico. 

Capacità elettrica e condensatori. Capacità elettrostatica di conduttori isolati: definizione e calcolo. Capacità di sistemi di conduttori in configurazione di induzione parziale e completa.

 Condensatori: definizione. Calcolo della capacità di condensatori sferici, cilindrici e piani. Energia potenziale elettrostatica per sistemi di conduttori carichi. Lavoro di caricamento di un condensatore (energia elettrostatica immagazzinata). Collegamento di condensatori in serie ed in parallelo. Reti di condensatori non riconducibili a collegamenti in serie e/o parallelo. Energia immagazzinata in reti di condensatori.

 Effetto della polarizzazione sulla capacità di condensatori riempiti con dielettrici. Condensatori con dielettrici a carica costante e a differenza di potenziale costante.

Materiali dielettrici polari ed apolari. Fenomenologia della polarizzazione. Capacità e campo elettrostatico in condensatori riempiti con dielettrici. Carica di polarizzazione. Vettore densità di polarizzazione. Vettore spostamento elettrico. Formulazione delle leggi dell'elettrostatica in presenza di dielettrici. Condizioni di raccordo all'interfaccia fra due dielettrici. Reti di condensatori con dielettrici.

 

CORRENTI CONTINUE

Legge di Ohm, resistenza elettrica, forza elettromotrice. Corrente elettrica: definizione. Vettore densità di corrente. Correnti stazionarie (continue). Equazione di continuità. Meccanismo microscopico della conduzione elettrica: velocità di deriva. Legge di Ohm in forma locale ed integrale. Distribuzioni di carica statica in conduttori percorsi da corrente. Forza elettromotrice e sue proprietà; non-conservatività del campo elettromotore. Legge di Ohm generalizzata. Collegamenti di resistori in serie e parallelo. Reti di resistori non riconducibili a collegamenti in serie e/o parallelo. Bilancio energetico in circuiti puramente resistivi: potenza erogata da un generatore; potenza dissipata per effetto Joule.

Circuiti in corrente continua. Prima Legge di Kirchhoff e sua interpretazione sulla base dei bilancio energetico e della circuitazione del campo elettrico in circuiti resistivi in corrente continua. Seconda Legge di Kirchhoff. Approcci per la risoluzione di reti circuitali complesse a base di generatori e resistori in corrente continua.

Circuiti RC. Analisi di circuiti RC in regime stazionario.  Regime quasi-stazionario: generalità. Collegamento di resistenze e condensatori: analisi dei processi di carica e scarica in circuiti RC in regime quasi-stazionario, e relativo bilancio energetico.

 

MAGNETOSTATICA

Forza magnetica. Introduzione ai fenomeni magnetici. Forza magnetica agente su cariche in moto: Forza di Lorentz. Moto di cariche in campi magnetici. Applicazioni di campi magnetici ed elettrici combinati su particelle cariche: selettori di velocità e massa; effetto Hall. Forza magnetica agente su correnti: 2a Legge Elementare di Laplace. Principio di equivalenza di Ampere (parte I): momento meccanico agente su una spira percorsa da corrente in un campo magnetico; momento (di dipolo) magnetico di una spira. Energia potenziale di una spira in un campo magnetico.

Sorgenti di campi magnetici. Cariche in moto e correnti stazionarie come sorgenti di campi magnetostatici: 1a Legge Elementare di Laplace (o Legge di Biot-Savart). Relazione tra forze magnetostatiche e Terzo Principio della Dinamica. Calcolo del campo magnetostatico generato da differenti configurazioni di correnti: segmenti, spire, fili/strisce infiniti percorsi da corrente.

Principio di equivalenza di Ampere (parte II): campo magnetostatico prodotto da una spira percorsa da corrente; relazione fra momento magnetico della spira e campo magnetostatico generato a grande distanza (spira puntiforme).

 Flusso e circuitazione del campo magnetico. Legge di Gauss per il campo magnetostatico: formulazione integrale e differenziale (prima equazione di Maxwell per il campo magnetostatico). Circuitazione del campo magnetostatico generato da correnti stazionarie: Legge di Ampere in forma integrale e differenziale (seconda equazione di Maxwell per il campo magnetostatico) e suoi limiti di validità. Verifica della legge di Ampere a partire dalla 1a Legge Elementare di Laplace. Applicazione della legge di Ampere e della 2a  Legge di Laplace alla determinazione del campo magnetostatico generato da diverse configurazioni di correnti: solenoidi, toroidi, lamine estese, strisce.

 

INDUZIONE ELETTROMAGNETICA

Legge di Faraday-Henry-Neuman-Lenz. Induzione elettromagnetica: Legge di Faraday-Henry-Neuman-Lenz in forma integrale e differenziale (prima equazione di Maxwell per il caso non-stazionario) e convenzioni relative alla sua applicazione. Giustificazione energetica della legge di Lenz. Induzione elettromagnetica dovuta a campi magnetici variabili nel tempo. Induzione elettromagnetica su circuiti in movimento. Elettromagnetismo e relatività: cenni. Caratteristiche dei campi elettrici generati mediante il meccanismo dell’induzione elettromagnetica.

Legge di Ampere-Maxwell. Legge di Ampere-Maxwell (Legge di Ampere generalizzata) in forma integrale e differenziale (seconda equazione di Maxwell per il caso non-stazionario). Corrente di spostamento. Equazioni di Maxwell: riepilogo e concettualizzazione.

Autoinduzione. Flusso magnetico autoconcatenato ed autoinduzione. Coefficiente di autoinduzione (induttanza). Calcolo dell’induttanza di semplici dispositivi (bobine solenoidali e toroidali; cavi coassiali). Localizzazione dell’energia del campo magnetico. 

Circuiti RL. Bilancio energetico nei circuiti induttivi.  Analisi di circuiti LR in regime transiente (quasi stazionario): processi di "carica", apertura e "scarica".

 

ONDE ELETTROMAGNETICHE

Perturbazioni ondose: definizione. Equazione delle onde. Rappresentazione di onde progressive/regressive. Onde armoniche. Onde piane. Deduzione delle onde elettromagnetiche dalle equazioni di Maxwell. Caratteristiche delle onde elettromagnetiche: relazione fra campo elettrico e magnetico associati ad un'onda. Densità di energia di un'onda elettromagnetica.  Teorema di Poynting: cenni..

Sorgenti di onde elettromagnetiche: cenni. Trasmissione dei segnali, linee di trasmissione: cenni

Teoria

L. Guerriero: "Lezioni di Elettromagnetismo" (Adriatica Editore)

S. Focardi, I. Massa, A. Uguzzoni: "Fisica Generale - Elettromagnetismo" (Casa Editrice Ambrosiana, Milano)

C. Mencuccini, V. Silvestrini: "Elettromagnetismo e Ottica" (Casa Editrice Ambrosiana)

 

Esercitazioni

- L. Mistura, N. Sacchetti: "PROBLEMI DI FISICA - Elettromagnetismo ed Ottica" (Edizioni KAPPA)

- C. Mencuccini, V. Silvestrini: "Esercizi di Fisica - Elettromagnetismo e Ottica" (Casa Editrice Ambrosiana)

- E. Borchi, R. Nicoletti: "Elettromagnetisimo -  Volume I : Elettricità" + "Elettromagnetismo - Volume II: Magnetismo" (Società Editrice Esculapio)

- B. Ghidini, F. Mitrotta: "Problemi di elettromagnetismo" (Adriatica Editrice, Bari)

- M. Nigro, C. Voci: "Problemi di Fisica Generale - Elettromagnetismo. Ottica" (Edizioni Libreria Cortina, Padova)

 

Tracce e soluzioni sintetiche (aggiornate) di Prove Scritte di "Fisica Generale 2"/ "Fisica 2" proposte negli A.A. precedenti sono disponibili ai link:

https://www.unisalento.it/people/pantaleo.cozzoli/didattica/1058002017/materiale

https://www.unisalento.it/people/pantaleo.cozzoli/didattica/954912016/materiale

 

Tracce e soluzioni sintetiche (aggiornate) di Prove Scritte di "Fisica Generale 2"/ "Fisica 2" proposte nell'A.A. 2019/2020 saranno disponibili al link:

https://www.unisalento.it/people/pantaleo.cozzoli/didattica/1097672018/materiale

FISICA GENERALE II (FIS/01)
FISICA GENERALE I

Corso di laurea INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 81.0

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 1

Semestre Secondo Semestre (dal 04/03/2019 al 04/06/2019)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Si richiedono conoscenze di geometria elementare, trigonometria,  e calcolo differenziale/integrale con funzioni di una variabile.

ll corso propone un'ampia e rigorosa panoramica dei concetti principali della meccanica classica, fornendo un approccio metodologico alla risoluzione dei relativi problemi. Allo scopo il programma teorico è integrato da esercizi che permettono di comprendere le diversificate applicazioni delle nozioni illustrate.

Lezioni frontali alla lavagna (metodo tradizionale). Il docente non fornisce appunti preconfezionati.

(1) una prova scritta (3-5 esercizi da svolgere in 3-3.5 ore);

(2)  una prova orale (rivolta ad un'approfondita verifica della conoscenza delle nozioni teoriche proposte durante il corso).

Entrambe le prove sono obbligatorie.

Per sostenere la prova scritta occorre prenotarsi presso l'apposito portale; non sono accettate prenotazioni via email. Per essere ammessi alla prova occorre esibire documento d'identità ed attestazione di iscrizione (anche in forma elettronica) al relativo CdL. Durante la prova scritta sono consentiti solo l'uso di una calcolatrice scientifica, e la consultazione di tavole di derivate/integrali notevoli. Non è permessa la consultazione di testi o di appunti relativi agli argomenti del corso.

Se superata positivamente, la validità della prova scritta si può estendere al solo appello immediatamente successivo a quello in cui si è sostenuta la suddetta prova, purchè l'appello ricada entro la sessione d'esame.

In caso di mancato superamento della prova orale, lo studente dovrà ripresentarsi a sostenere una nuova prova scritta (salvo che il docente non disponga diversamente).

PROGRAMMA dettagliato del corso di FISICA GENERALE 1 (valido per l'anno accademico 2018/2019)

 

Metodo scientifico, grandezze fisiche, misure ed errori

Metodo scientifico: osservazioni, modelli, leggi, principi, esperimenti.

Grandezze fisiche: definizione operativa. Misure dirette ed indirette. Grandezze fondamentali e derivate. Equazioni dimensionali. Sistemi di unità di misura.

Rappresentazione del risultato di una misura. Errori in una misura: sensibilità di una lettura, accuratezza, precisione. Statistica degli errori casuali: distribuzione gaussiana, media, deviazione standard. Propagazione degli errori. Espressione di una misura e cifre significative.

 

Grandezze vettoriali ed elementi di algebra vettoriale

Grandezze scalari e vettoriali: definizione ed esempi.  Rappresentazione grafica di un vettore. Vettori applicati e liberi. Vettore posizione, vettore spostamento come prototipi delle grandezze vettoriali.  

Prodotto di una grandezza scalare ed un vettore.  Quoziente di una grandezza scalare ed un vettore. Versori. Vettori opposti. Somma e differenza di vettori. Scomposizione di un vettore: vettori componenti e componenti scalari rispetto a direzioni arbitrarie orientate.

Prodotto scalare di due vettori e sua interpretazione geometrica. Proiezione di un vettore lungo una direzione orientata. Vettori componenti parallelo e trasverso, e componenti scalari di un vettore, riferite a direzioni orientate ortogonali. Espressione dell’ortogonalità di vettori. Proprietà algebriche del prodotto scalare. Applicazione del prodotto scalare alla derivazione di teoremi della geometria euclidea.

Prodotto vettoriale e sua interpretazione geometrica. Espressione del parallelismo di vettori. Proprietà algebriche del prodotto vettoriale.  Applicazione del prodotto vettoriale alla derivazione di teoremi della geometria euclidea.

Derivate di vettori: derivata di un punto mobile; derivata di un vettore; derivata di un segmento orientato di estremi mobili; derivata del vettore posizione.

Regole di derivazione di somme, differenze e prodotti vettoriali. Derivata di un vettore con modulo costante. Derivata di un versore e sua espressione in funzione del vettore velocità angolare. Espressione generale della derivata di un vettore di modulo e direzione variabili.

Rappresentazione cartesiana di un vettore.  Espressione delle operazioni fra vettori in un sistema di coordinate cartesiane. Rappresentazione di un vettore in coordinate polari piane.

 

Cinematica del punto materiale

Scopo della cinematica. Moto e sistemi di riferimento. Modello del punto materiale. Traiettoria.

Problema “diretto” della cinematica: definizione e descrizione delle grandezze caratteristiche del moto. Descrizione estrinseca del moto: equazione vettoriale ed equazioni scalari parametriche del moto; equazione della traiettoria. Descrizione intrinseca del moto: ascissa curvilinea, equazioni parametriche, e legge oraria del moto. Concetto di velocità e suo significato fisico. Velocità scalare media ed istantanea. Vettore velocità: espressione estrinseca ed intrinseca; rappresentazione cartesiana.

Concetto di accelerazione e suo significato fisico. Accelerazione scalare media ed istantanea. Vettore accelerazione: espressione estrinseca ed intrinseca; rappresentazione cartesiana. Descrizione di un generico moto curvilineo: espressione dei componenti tangenziali e normale (centripeto) dell'accelerazione; vettore velocità angolare. Relazioni tra accelerazione centripeta, raggio di curvatura e velocità angolare

Classificazioni dei moti elementari: moti uniformi ed uniformemente vari; moti rettilinei e circolari. Analisi di moti rettilinei uniformi ed uniformemente accelerati.

Analisi di moti circolari uniformi ed uniformemente accelerati, e delle relative grandezze angolari. Periodicità dei moti circolari. Equazione differenziale del moto circolare uniforme. Vettore accelerazione angolare e moto circolare generico.

Moto oscillatorio armonico. Equazione differenziale del moto e grandezze caratteristiche.

Descrizione di moti piani in coordinate polari.

Problema “inverso” della cinematica: determinazione dell'equazione vettoriale del moto a partire dalla conoscenza di velocità ed accelerazione in intervalli di tempo specificati.  Composizione dei moti. Moto di un punto materiale soggetto ad accelerazione costante. Analisi del moto di caduta di un grave: evoluzione temporale dei vettori velocità ed accelerazione; gittata, tempo di volo, quota massima.

Moti relativi. Vettore velocità/accelerazione assoluta, relative, di trascinamento. Leggi di trasformazione classiche della velocità e dell’accelerazione, e loro derivazione; accelerazione di Coriolis.  Moto relativo di traslazione rettilineo uniforme: trasformazioni di Galileo.   Moto relativo di rotazione e rototraslazione.

 

Dinamica del punto materiale

Scopo della Dinamica Classica. Modello del punto materiale. Limiti di validità delle teorie della meccanica classica. Corpi, interazioni ed ambiente. Interazioni fondamentali. Definizione operativa di forza. Delineazione del carattere vettoriale delle forze. Principio di sovrapposizione e sua applicazione.

Primo Principio della Dinamica: evidenze sperimentali; sistemi di riferimento inerziali.

Secondo Principio della Dinamica: evidenze sperimentali ed esempi di applicazione. Forza peso, massa inerziale e massa gravitazionale. Unità di misura delle forze.

Terzo Principio della Dinamica: evidenze sperimentali ed esempi di applicazione.

Quantità di moto. Espressione dei Principi della Dinamica mediante l’uso della grandezza quantità di moto.

Impulso di una forza. Teorema della quantità di moto (o teorema dell'impulso di una forza).

Equilibrio statico di un punto materiale: punti di equilibrio stabile, instabile ed indifferente. Equilibrio dinamico di un punto materiale.

Trasmissione delle forze tramite fili inestensibili, carrucole e molle ideali di massa trascurabile.

Reazioni vincolari: vincoli unilaterali e bilaterali; vincoli lisci e scabri. Impulso delle reazioni vincolari.

Forza di attrito: origine microscopica. Attrito radente: caratteristiche ed evidenze sperimentali.  Forza di attrito radente in condizioni statiche ed in condizioni dinamiche. Attrito radente e locomozione. Forza d'attrito viscoso. Moto di un punto materiale sotto l'azione di una forza costante in un fluido viscoso: equazione del moto e sua soluzione; velocità limite.

Forza elastica. Legge di Hooke: evidenze sperimentali e modelli di interpretazione microscopica (cenni). Molle ideali. Collegamenti di molle in serie e parallelo. Modulo di Young (cenni). Moto oscillatorio di punti materiali soggetti ad una forza elastica. Oscillazioni smorzate (cenni)

Forza gravitazionale. Relazione fra massa gravitazionale e massa inerziale. Applicazione del principio di sovrapposizione. Concetto di campo gravitazionale. Peso dei corpi. Flusso del campo gravitazionale e legge di Gauss. Derivazione della legge della attrazione gravitazionale dalla legge di Gauss. Applicazione della legge di Gauss al calcolo del campo gravitazionale generato da corpi con densità uniforme o radiale. Effetti della forza gravitazionale. Leggi di Keplero (cenni).

Dinamica di moti traslatori rettilinei e circolari: generalità. Dinamica del moto di sistemi di punti materiali collegati da funi inestensibili e carrucole ideali, soggetti all'azione di forze costanti, ed in presenza di vincoli. Dinamica di sistemi di punti materiali collegati da molle ideali.

Pendolo semplice: analisi dinamica; equazione del moto; caso delle piccole oscillazioni.

Dinamica in sistemi non inerziali: relazione con le leggi di trasformazione dell'accelerazione per sistemi di riferimento in moto relativo. Forze fittizie in sistemi inerziali: forza di trascinamento, forza centrifuga, forza di Coriolis.

Analisi della dinamica del punto materiale in sistemi di riferimento in moto traslatorio (rettilineo o circolare) accelerato ed in moto rotatorio. Manifestazione della non-inerzialità in sistemi di riferimento solidali con la Terra; effetti della rotazione terreste: variazione del peso con la latitudine; effetti della forza di Coriolis.

Momento di un vettore applicato. Momento di una forza. Momento di una coppia di forze. Momento angolare. Relazione tra il momento meccanico agente su un punto materiale ed il suo momento angolare.  Impulso del momento di una forza. Teorema del momento angolare (o teorema dell'impulso del momento di una forza). Moto (piano) di un punto materiale in un campo di forze centrali. Moto. Giustificazione dinamica delle leggi di Keplero.

 

Lavoro ed energia

Lavoro di una forza. Energia cinetica di un punto materiale. Teorema delle forze vive. Forze conservative. Funzione energia potenziale. Relazione fra forza conservativa e sua energia potenziale (tramite l’operatore differenziale gradiente). Rappresentazione grafica della funzione energia potenziale: superfici equipotenziali. Campi di forze conservative: campi di forze costanti; campi di forze centrali a simmetria sferica e cilindrica

Lavoro compiuto dalla forza gravitazionale (e dalla forza peso), dalla forza elastica e dalla forza centrifuga; energia potenziale gravitazionale (e della forza peso); energia potenziale elastica; energia potenziale in un campo di forza centrifuga.

Lavoro di forze non conservative: considerazioni sul lavoro della forza d'attrito radente e di attrito viscoso, e sul lavoro delle reazioni vincolari.

Energia meccanica. Teorema di conservazione dell'energia meccanica. Trasformismo dell'energia meccanica: esempi (caduta dei gravi, pendolo semplice, corpi connessi da molle; corpi in moto con traiettorie vincolate). Energia meccanica in sistemi ad un solo grado di libertà e derivazione dell’equazione del moto (caso unidimensionale). Energia meccanica e sistemi di riferimento.

Giustificazione energetica delle leggi di Keplero.

Relazione fra gli stati di equilibrio di un punto materiale e la sua energia potenziale; ruolo dei vincoli; natura della forza di richiamo in prossimità dei punti di equilibrio.

Potenza di una forza (cenni).

Principio di conservazione dell'energia di un sistema isolato.

 

Dinamica di sistemi di punti materiali

Introduzione alla dinamica di sistemi di punti materiali. Sistemi discreti e continui. Centro di massa: definizione, significato, proprietà e calcolo.

Quantità di moto totale e moto del centro di massa: primo e secondo teorema del centro di massa. Prima equazione cardinale della meccanica (dei sistemi).

Momento angolare di un sistema e sua relazione con il centro di massa: terzo teorema del centro di massa.  Seconda equazione cardinale della meccanica.

Sistemi isolati: conservazione della quantità di moto e del momento angolare; generalizzazione del terzo principio della dinamica.

Sistemi di forze parallele e baricentro.

Aspetti energetici legati alla dinamica dei sistemi: lavoro delle forze interne ed esterne; energia cinetica; energia potenziale di configurazione e di posizione. Teorema delle forze vive. Energia meccanica, energia propria ed energia interna.

Moto rispetto al centro di massa: teoremi di Konig per il momento angolare e l’energia cinetica

Sistemi di due corpi interagenti: massa ridotta, moto relativo.

 

Dinamica e statica del corpo rigido

Sistemi rigidi: definizione Cinematica del moto traslatorio, rotatorio e rototraslatorio.

Momento angolare di un corpo rigido e sue componenti. Momento d'inerzia. Teorema di Huygens-Steiner.

Dinamica rotazionale di un corpo rigido attorno ad un asse fisso: momento meccanico assiale, momento angolare assiale ed equazione del moto.

Carrucole; pendolo composto; pendolo a torsione

Teorema dell'impulso del momento assiale; conservazione del momento angolare assiale.

Assi di rotazione ed assi simmetria; assi permanenti di rotazione (cenni).

Energia cinetica di un corpo rigido; lavoro delle forze agenti su un sistema rigido.

Teorema di conservazione dell'energia meccanica e sua applicazione a sistemi rigidi liberi e vincolati. Derivazione, per via energetica, dell’equazione del moto di sistemi ad un solo grado di libertà.

Moto di rotolamento puro: ruolo delle forze d’attrito; dinamica ed aspetti energetici. Attrito volvente.

Statica del corpo rigido: equazioni fondamentali; composizione di forze applicate ad un corpo rigido. Energia potenziale e stabilità dell’equilibri. Equilibrio di corpi rigidi vincolati; leve e carrucole.

 

Dinamica dell’urto

Urti: definizioni e generalità. Leggi di conservazione nei processi d’urto. Variazioni di energia cinetica associate al processo d'urto: urti elastici ed anelastici.

Urti centrali unidimensionali e nel piano. Urti obliqui.

Esplosioni e salti.

Urti coinvolgenti corpi rigidi vincolati: trasferimenti di impulso e momento angolare. Pendolo balistico

 

 

Materiale di consultabile per lo studio:

Teoria (con esercizi svolti + esercizi con soluzione proposti alla fine di ciascun capitolo):

1) Cap. 1-9 in: S. Focardi - I. Massa  - A. Uguzzoni: "Fisica Generale - Meccanica e Termodinamica", +  "Fisica Generale - Termodinamica e Fluidi", Casa Editrice Ambrosiana (seconda edizione, 2014)

2) Cap. 1-13 in: S. Rosati: "Fisica Generale - Meccanica, Acustica, Termologia, Termodinamica  e Teoria Cinetica dei Gas", Casa Editrice Ambrosiana (seconda edizione 1984, ristampa  2011)

3) Cap. 1-8 in: C. Mencuccini, V. Silvestrini: "Fisica -  Meccanica e Termodinamica con esempi ed esercizi", Casa Editrice Ambrosiana (prima edizione, 2016)

4) Altri testi utili:

    P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci: "FISICA  VOL 1 - Meccanica - Termodinamica", EDISES (seconda edizione)

    J. Walker: " Halliday- Resnick: Fondamenti di Fisica - Meccanica - Onde - Termodinamica -  Elettromagnetismo - Ottica", Casa Editrice Ambrosiana (settima edizione, 2015)

5) Altro materiale (prodotto da altri docenti) consultabile:

http://www.fondazioneocchialini.it/alumni/2011/lezioni/4%20Aprile%20Corso%20Fano%202011%20Prima%20Parte.pdf

http://www.dmf.unisalento.it/~panareo/Dispense_di_Fisica/Appunti.htm;

http://enrg55.ing2.uniroma1.it/download/187/testo.htm;

http://www.dicatech.poliba.it/index.php?id=80&idp=392&ruolo=#download

http://www.valentiniweb.com/piermo/meccanica/mat/Appunti_termodinamica%20(Tullio%20Papa).pdf

 

Raccolte di esercizi interamente svolti e/o con soluzione analitica:

1) Cap. 1-10 in: M. Villa, A. Uguzzoni: "Esercizi di Fisica -  Meccanica - Come risolvere i problemi", Casa Editrice Ambrosiana (prima edizione, 2018)

2) Cap. 1-7 in: S. Rosati, R. Casali: "Problemi Di Fisica Generale - Meccanica, Termodinamica, Teoria Cinetica Dei Gas", Casa Editrice Ambrosiana (seconda edizione, 1998)

3) Cap. 1-4 in: G. D'Arrigo, L. Mistura: "Problemi di fisica. Meccanica e termodinamica", Edizioni Kappa (terza edizione, 1997)

4) M. Fazio, P. Guazzoni: "Problemi di Fisica Generale -  Meccanica, Termodinamica, Acustica", Casa Editrice Ambrosiana (ristampa 1992)

5) Prove d'esame (Prof. G. Mancarella):  http://www.dmf.unisalento.it/~manca/fgen1/esercizi.pdf

6) Prove d'esame (prof. Cozzoli): https://www.unisalento.it/people/pantaleo.cozzoli/didattica/1099792018/materiale

 

TEORIA (con esercizi):

1) S. Focardi - I. Massa  - A. Uguzzoni: "Fisica Generale - Meccanica e Termodinamica", +  "Fisica Generale - Termodinamica e Fluidi", Casa Editrice Ambrosiana (seconda edizione, 2014)

2) S. Rosati: "Fisica Generale - Meccanica, Acustica, Termologia, Termodinamica  e Teoria Cinetica dei Gas", Casa Editrice Ambrosiana (seconda edizione 1984, ristampa  2011)

3) C. Mencuccini, V. Silvestrini: "Fisica -  Meccanica e Termodinamica con esempi ed esercizi", Casa Editrice Ambrosiana (prima edizione, 2016)

4) Altri testi utili:

    P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci: "FISICA  VOL 1 - Meccanica - Termodinamica", EDISES (seconda edizione)

    J. Walker: " Halliday- Resnick: Fondamenti di Fisica - Meccanica - Onde - Termodinamica -  Elettromagnetismo - Ottica", Casa Editrice Ambrosiana (settima edizione, 2015)

5) Altro materiale (prodotto da altri docenti) consultabile:

http://www.fondazioneocchialini.it/alumni/2011/lezioni/4%20Aprile%20Corso%20Fano%202011%20Prima%20Parte.pdf

http://www.dmf.unisalento.it/~panareo/Dispense_di_Fisica/Appunti.htm;

http://enrg55.ing2.uniroma1.it/download/187/testo.htm;

http://www.dicatech.poliba.it/index.php?id=80&idp=392&ruolo=#download

http://www.valentiniweb.com/piermo/meccanica/mat/Appunti_termodinamica%20(Tullio%20Papa).pdf

 

 

ESERCIZI (svolti, con richiami di teoria):

7) M. Villa, A. Uguzzoni: "Esercizi di Fisica -  Meccanica - Come risolvere i problemi", Casa Editrice Ambrosiana (prima edizione, 2018)

8)  G. D'Arrigo, L. Mistura: "Problemi di fisica. Meccanica e termodinamica", Edizioni Kappa (terza edizione, 1997)

9) S. Rosati, R. Casali: "Problemi Di Fisica Generale - Meccanica, Termodinamica, Teoria Cinetica Dei Gas", Casa Editrice Ambrosiana (seconda edizione, 1998)

10) M. Fazio, P. Guazzoni: "Problemi di Fisica Generale -  Meccanica, Termodinamica, Acustica", Casa Editrice Ambrosiana (ristampa 1992)

11) Prove d'esame (Prof. G. Mancarella):  http://www.dmf.unisalento.it/~manca/fgen1/esercizi.pdf

 

FISICA GENERALE I (FIS/01)
FISICA II

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 81.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 24/09/2018 al 21/12/2018)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Prerequisiti - Si richiedono la conoscenza di nozioni di Analisi Matematica/Geometria 1 e di Analisi Matematica /Geometria 2 ed il superamento degli esami  di Analisi Matematica/Geometria 1 e di Fisica 1.

ll corso propone un'ampia e rigorosa panoramica dei concetti principali dell’elettromagnetismo classico, fornendo un approccio metodologico alla risoluzione dei relativi problemi. Allo scopo il programma è integrato da esercizi che permettono di comprendere le diversificate applicazioni delle nozioni teoriche proposte. Il corso esordisce con l’introduzione del concetto di “campo” in fisica, richiamando gli strumenti matematici necessari alla rappresentazione e caratterizzazione delle proprietà di campi vettoriali conservativi e solenoidali. Vengono fornite le nozioni di campo elettrico, potenziale elettrico e densità di energia del campo, per mezzo dei quali vengono analizzate le proprietà di sistemi di cariche statiche (distribuzioni di vario tipo, conduttori carichi in equilibrio, condensatori, dielettrici). Vengono trattati i fenomeni relativi al passaggio di corrente elettrica in conduttori ohmici e si forniscono gli strumenti per l’analisi di circuiti capacitivi in regime stazionario e quasi-stazionario. Si fornisce il concetto di campo di induzione magnetica e si descrivono le leggi che governano i fenomeni magnetostatici. Si tratta il fenomeno dell’induzione elettromagnetica e si analizzano le relazioni tra campi elettrici e magnetici nel dominio del tempo. Si effettua l’analisi di circuiti induttivi in regime stazionario e quasi-stazionario. Infine, dalle equazioni di Maxwell si deducono l’esistenza e le principali proprietà delle onde elettromagnetiche.

Risultati di apprendimento.

Dopo il corso lo studente dovrebbe dimostrare di:

 - Conoscere le equazioni di Maxwell in forma integrale e differenziale, avendone assimilato il significato, e dimostrarne l’applicazione alla descrizione ed interpretazione di sistemi e fenomeni elettrici e magnetici, sia statici che dinamici.

 - Saper determinare i campi elettrici e magnetici generati da differenti distribuzioni di cariche statiche ed in moto (correnti).

 - Saper analizzare gli effetti ed i fenomeni energetici connessi con l’esistenza di campi elettrici e magnetici.

 - Saper risolvere circuiti in corrente continua contenenti resistori, condensatori ed induttori, sia in regime stazionario che transiente nell’ipotesi di quasi-stazionarietà

 - Aver compreso l’origine e le caratteristiche principali delle onde elettromagnetiche.

Lezioni frontali alla lavagna (metodo tradizionale)

Modalità d'esame -  L’esame consiste in:

(1) una prova scritta (3-4 esercizi da svolgere in 3-3.5 ore (uno dei quesiti della prova scritta potrà richiedere l'esposizione di un argomento di teoria, tra quelli proposti durante il corso) ;

(2)  una prova orale (rivolta ad un'approfondita verifica della conoscenza delle nozioni teoriche).

Entrambe le prove sono obbligatorie. La validità della prova scritta, se superata positivamente, si estende al solo appello immediatamente successivo a quello in cui si è sostenuta la prova scritta, purchè il suddetto appello ricada entro la sessione d'esame. Per sostenere la prova scritta occorre prenotarsi presso l'apposito portale; non sono accettate prenotazioni via email. Durante la prova scritta sono consentiti solo l'uso di una calcolatrice scientifica, e la consultazione di tavole di derivate/integrali notevoli. Non è permessa la consultazione di testi o di appunti relativi agli argomenti del corso.

 

Tracce e soluzioni sintetiche di Prove Scritte di Fisica Generale 2 /Fisica 2 sono disponibili al link:

https://www.unisalento.it/people/pantaleo.cozzoli/didattica/954912016/materiale

 

 

Tracce e soluzioni sintetiche (aggiornate) di Prove Scritte di "Fisica Generale 2"/ "Fisica 2" sono disponibili al link:

https://www.unisalento.it/people/pantaleo.cozzoli/didattica/1058002017/materiale

Agli studenti del CdL in Ing. Industriale ed in Ingegneria Civile del III Anno e fuori corso:

Vi informo che, anche quest’anno accademico 2018/19, ho deciso di accordare agli studenti dei CdL in Ing. Industriale ed Ing. Civile, che hanno seguito il corso di Fisica Generale 2 nei due semestri precedenti o negli anni passati, ma che non hanno ancora superato l'esame,  la possibilità di sostenere le prove parziali in itinere (esoneri) che sono riservate agli studenti di Ing. Industriale del II anno (a cui il corso di Fisica II viene erogato nel semestre corrente). Ricordo che il superamento delle (due) prove scritte in itinere darà la possibilità di accedere direttamente alla prova orale, che dovrà però essere sostenuta necessariamente in occasione del primo  o del secondo appello della Sessione d’esame di Gennaio-Febbraio 2019.

Il primo esonero avrà luogo, orientativamente, alla fine del mese di novembre 2018.

Gli studenti potenzialmente interessati a sostenere gli esoneri sono pregati di darmene comunicazione via email, entro il giorno 30 ottobre 2018  fornendomi: NOME/COGNOME, NUMERO di MATRICOLA e contatto E-MAIL (se diverso da quello usato per l’invio del messaggio), indicando nell’oggetto della email: “ISCRIZIONE MAILING LIST  per ESONERI DI FISICA GENERALE 2 - Prof. Cozzoli

Il docente titolare dell'insegnamento (Prof. P. D. Cozzoli)

CAMPI VETTORIALI: GENERALITA'

Campi vettoriali e scalari: richiami e definizioni. Relazione fra i concetti di campo vettoriale, sorgente di campo, cariche/masse di prova, e forze del campo. Rappresentazione di un campo vettoriale mediante linee di flusso. Discontinuità di campo.

Integrale di linea di un campo vettoriale. Circuitazione. Campi conservativi: definizione e proprietà. Funzione potenziale e sue proprietà. Vettore gradiente sue proprietà. Superfici equipotenziali.

Vettore superficie orientata. Integrali di superficie: flusso di un campo vettoriale e relazione con le sue sorgenti. Campi solenoidali: definizione e proprietà.

Divergenza di un vettore: definizione e significato fisico. Teorema della divergenza  (o di Gauss-Green). Campi indivergenti. Rotore di un vettore: definizione e significato fisico. Teorema del rotore (o di Stokes). Campi irrotazionali. Potenziale vettore. Esempi di uso formale degli operatori differenziali.

Ricostruzione di un campo vettoriale a partire dalla conoscenza della divergenza e del rotore del campo (teorema di Helmholtz): esempi di campi caratterizzati da divergenza nulla, da rotore nullo, e da divergenza e rotore non nulli.

 

ELETTROSTATICA

Carica elettrica e legge di Coulomb. Introduzione all’elettrostatica. Proprietà della carica elettrica. Legge di conservazione della carica elettrica. Funzione densità di carica. Distribuzioni di carica discrete e continue. Legge di Coulomb. Principio di sovrapposizione degli effetti e sua applicazione alla determinazione analitica della forza scambiata fra sistemi discreti e continui di cariche (distribuite su segmenti, fili rettilinei, anelli, corone e settori circolari, dischi, piani, superfici sferiche, ed entro gusci sferici/cilindrici, volumi sferici e cilindrici).

Campo elettrico (statico). Campo elettrico: definizione, significato fisico e sua rappresentazione mediante linee di forza. Principio di sovrapposizione e sua applicazione alla determinazione analitica del campo elettrostatico generato da distribuzioni discrete e continue di cariche (distribuite su segmenti, fili rettilinei, anelli, corone e settori circolari, dischi, piani, superfici sferiche, ed entro gusci sferici/cilindrici, volumi sferici e cilindrici.)

Legge di Gauss. Flusso del vettore campo elettrico. Legge di Gauss. Verifica (derivazione) della legge di Gauss a partire dalla Legge di Coulomb. Applicazione della legge di Gauss al calcolo del campo elettrostatico generato da varie distribuzioni di carica continue con elevato grado di simmetria. Derivazione della legge di Coulomb dalla legge di Gauss. Discontinuità del campo elettrostatico. Formulazione differenziale della legge di Gauss (prima equazione di Maxwell per l’elettrostatica in forma locale)

Energia potenziale elettrostatica; potenziale  elettrico; energia del campo elettrico. Richiamo dei concetti di: lavoro di una forza, forze conservative, energia potenziale. Lavoro compiuto dal campo elettrostatico. Energia potenziale elettrostatica. Potenziale elettrostatico. Approccio generale alla determinazione del potenziale generato da sistemi discreti e continui di cariche. Conservatività del campo elettrostatico. Superfici equipotenziali.  Relazione tra potenziale e campo elettrostatico. Rappresentazione del campo elettrostatico mediante linee di forza e superfici equipotenziali. Conservazione dell’energia in presenza di forze elettrostatiche.

Energia potenziale elettrostatica di configurazione di distribuzioni discrete e continue di cariche. Auto-energia. Localizzazione dell’energia del campo elettrico. Energia di una carica puntiforme. Raggio classico dell’elettrone (cenni).

Formulazione differenziale della conservatività del campo elettrostatico (seconda equazione di Maxwell per l’elettrostatica in forma locale). Irrotazionalità del campo elettrostatico.

Equazioni di Poisson e Laplace per il potenziale elettrostatico. Soluzioni dell’equazione di Laplace: caratteristiche del potenziale elettrostatico come funzione armonica (teorema della "media").

Dipolo elettrico. Dipolo elettrico. Potenziale e del campo elettrostatico generati da un dipolo puntiforme. Energia potenziale di un dipolo puntiforme in un campo elettrostatico esterno. Relazione fra energia potenziale e momento meccanico di un dipolo in un campo elettrostatico esterno.

Analisi e determinazione delle forze agenti su un dipolo: rotazione e trascinamento in un campo elettrostatico esterno. Determinazione delle forze agenti su un dipolo a partire dalla conoscenza della sua energia potenziale. Determinazione dell’energia potenziale di un dipolo a partire dall’analisi delle forze agenti su di esso.

Sviluppo del potenziale in multipoli. Momento di dipolo di una distribuzione di carica (discreta o continua). Sviluppo del potenziale in serie di multipoli. Calcolo del potenziale (e campo) elettrostatico con l’approssimazione di dipolo.

Dielettrici. Materiali dielettrici polari ed apolari. Fenomenologia della polarizzazione. Carica di polarizzazione. Vettore densità di polarizzazione. Campo e potenziale prodotti dalla polarizzazione in dielettrici non omogenei: cariche superficiali e volumetriche equivalenti in un dielettrico polarizzato. Derivazione formale delle distribuzioni di carica equivalenti. Vettore spostamento elettrico. Dielettrici lineari ed isotropi. Costante dielettrica relativa. Suscettibilità dielettrica. Formulazione integrale e differenziale delle leggi dell'elettrostatica in presenza di dielettrici.  Energia potenziale elettrostatica in presenza di dielettrici. Condizioni di raccordo all’interfaccia fra due dielettrici.

Conduttori. Conduttori ed isolanti. Induzione elettrostatica parziale e completa. Proprietà di conduttori metallici in equilibrio elettrostatico: potenziale e campo elettrostatico all’interno e sulla superficie (teorema di Coulomb); pressione elettrostatica agente sulla superficie di un conduttore in equilibrio; effetto delle “punte” e relative applicazioni. Proprietà di conduttori con cavità in equilibrio elettrostatico. Schermo elettrostatico. 

Capacità elettrica e condensatori. Capacità elettrostatica di conduttori isolati: definizione e calcolo. Capacità di sistemi di conduttori in configurazione di induzione parziale e completa.

 Condensatori: definizione. Calcolo della capacità di condensatori sferici, cilindrici e piani. Energia potenziale elettrostatica per sistemi di conduttori carichi. Lavoro di caricamento di un condensatore (energia elettrostatica immagazzinata). Collegamento di condensatori in serie ed in parallelo. Reti di condensatori non riconducibili a collegamenti in serie e/o parallelo. Energia immagazzinata in reti di condensatori.

 Effetto della polarizzazione sulla capacità di condensatori riempiti con dielettrici. Condensatori con dielettrici a carica costante e a differenza di potenziale costante.

Materiali dielettrici polari ed apolari. Fenomenologia della polarizzazione. Capacità e campo elettrostatico in condensatori riempiti con dielettrici. Carica di polarizzazione. Vettore densità di polarizzazione. Vettore spostamento elettrico. Formulazione delle leggi dell'elettrostatica in presenza di dielettrici. Condizioni di raccordo all'interfaccia fra due dielettrici. Reti di condensatori con dielettrici.

 

CORRENTI CONTINUE

Legge di Ohm, resistenza elettrica, forza elettromotrice. Corrente elettrica: definizione. Vettore densità di corrente. Correnti stazionarie (continue). Equazione di continuità. Meccanismo microscopico della conduzione elettrica: velocità di deriva. Legge di Ohm in forma locale ed integrale. Distribuzioni di carica statica in conduttori percorsi da corrente. Forza elettromotrice e sue proprietà; non-conservatività del campo elettromotore. Legge di Ohm generalizzata. Collegamenti di resistori in serie e parallelo. Reti di resistori non riconducibili a collegamenti in serie e/o parallelo. Bilancio energetico in circuiti puramente resistivi: potenza erogata da un generatore; potenza dissipata per effetto Joule.

Circuiti in corrente continua. Prima Legge di Kirchhoff e sua interpretazione sulla base dei bilancio energetico e della circuitazione del campo elettrico in circuiti resistivi in corrente continua. Seconda Legge di Kirchhoff. Approcci per la risoluzione di reti circuitali complesse a base di generatori e resistori in corrente continua.

Circuiti RC. Analisi di circuiti RC in regime stazionario.  Regime quasi-stazionario: generalità. Collegamento di resistenze e condensatori: analisi dei processi di carica e scarica in circuiti RC in regime quasi-stazionario, e relativo bilancio energetico.

 

MAGNETOSTATICA

Forza magnetica. Introduzione ai fenomeni magnetici. Forza magnetica agente su cariche in moto: Forza di Lorentz. Moto di cariche in campi magnetici. Applicazioni di campi magnetici ed elettrici combinati su particelle cariche: selettori di velocità e massa; effetto Hall. Forza magnetica agente su correnti: 2a Legge Elementare di Laplace. Principio di equivalenza di Ampere (parte I): momento meccanico agente su una spira percorsa da corrente in un campo magnetico; momento (di dipolo) magnetico di una spira. Energia potenziale di una spira in un campo magnetico.

Sorgenti di campi magnetici. Cariche in moto e correnti stazionarie come sorgenti di campi magnetostatici: 1a Legge Elementare di Laplace (o Legge di Biot-Savart). Relazione tra forze magnetostatiche e Terzo Principio della Dinamica. Calcolo del campo magnetostatico generato da differenti configurazioni di correnti: segmenti, spire, fili/strisce infiniti percorsi da corrente.

Principio di equivalenza di Ampere (parte II): campo magnetostatico prodotto da una spira percorsa da corrente; relazione fra momento magnetico della spira e campo magnetostatico generato a grande distanza (spira puntiforme).

 Flusso e circuitazione del campo magnetico. Legge di Gauss per il campo magnetostatico: formulazione integrale e differenziale (prima equazione di Maxwell per il campo magnetostatico). Circuitazione del campo magnetostatico generato da correnti stazionarie: Legge di Ampere in forma integrale e differenziale (seconda equazione di Maxwell per il campo magnetostatico) e suoi limiti di validità. Verifica della legge di Ampere a partire dalla 1a Legge Elementare di Laplace. Applicazione della legge di Ampere e della 2a  Legge di Laplace alla determinazione del campo magnetostatico generato da diverse configurazioni di correnti: solenoidi, toroidi, lamine estese, strisce.

 

INDUZIONE ELETTROMAGNETICA

Legge di Faraday-Henry-Neuman-Lenz. Induzione elettromagnetica: Legge di Faraday-Henry-Neuman-Lenz in forma integrale e differenziale (prima equazione di Maxwell per il caso non-stazionario) e convenzioni relative alla sua applicazione. Giustificazione energetica della legge di Lenz. Induzione elettromagnetica dovuta a campi magnetici variabili nel tempo. Induzione elettromagnetica su circuiti in movimento. Elettromagnetismo e relatività: cenni. Caratteristiche dei campi elettrici generati mediante il meccanismo dell’induzione elettromagnetica.

Legge di Ampere-Maxwell. Legge di Ampere-Maxwell (Legge di Ampere generalizzata) in forma integrale e differenziale (seconda equazione di Maxwell per il caso non-stazionario). Corrente di spostamento. Equazioni di Maxwell: riepilogo e concettualizzazione.

Autoinduzione. Flusso magnetico autoconcatenato ed autoinduzione. Coefficiente di autoinduzione (induttanza). Calcolo dell’induttanza di semplici dispositivi (bobine solenoidali e toroidali; cavi coassiali). Localizzazione dell’energia del campo magnetico. 

Circuiti RL. Bilancio energetico nei circuiti induttivi.  Analisi di circuiti LR in regime transiente (quasi stazionario): processi di "carica", apertura e "scarica".

 

ONDE ELETTROMAGNETICHE

Perturbazioni ondose: definizione. Equazione delle onde. Rappresentazione di onde progressive/regressive. Onde armoniche. Onde piane. Deduzione delle onde elettromagnetiche dalle equazioni di Maxwell. Caratteristiche delle onde elettromagnetiche: relazione fra campo elettrico e magnetico associati ad un'onda. Densità di energia di un'onda elettromagnetica.  Teorema di Poynting: cenni..

Sorgenti di onde elettromagnetiche: cenni. Trasmissione dei segnali, linee di trasmissione: cenni

Teoria

L. Guerriero: "Lezioni di Elettromagnetismo" (Adriatica Editore)

S. Focardi, I. Massa, A. Uguzzoni: "Fisica Generale - Elettromagnetismo" (Casa Editrice Ambrosiana, Milano)

C. Mencuccini, V. Silvestrini: "Elettromagnetismo e Ottica" (Casa Editrice Ambrosiana)

 

Esercitazioni

- L. Mistura, N. Sacchetti: "PROBLEMI DI FISICA - Elettromagnetismo ed Ottica" (Edizioni KAPPA)

- C. Mencuccini, V. Silvestrini: "Esercizi di Fisica - Elettromagnetismo e Ottica" (Casa Editrice Ambrosiana)

- E. Borchi, R. Nicoletti: "Elettromagnetisimo -  Volume I : Elettricità" + "Elettromagnetismo - Volume II: Magnetismo" (Società Editrice Esculapio)

- B. Ghidini, F. Mitrotta: "Problemi di elettromagnetismo" (Adriatica Editrice, Bari)

- M. Nigro, C. Voci: "Problemi di Fisica Generale - Elettromagnetismo. Ottica" (Edizioni Libreria Cortina, Padova)

 

Tracce e soluzioni sintetiche (aggiornate) di Prove Scritte di "Fisica Generale 2"/ "Fisica 2" sono disponibili al link:

https://www.unisalento.it/people/pantaleo.cozzoli/didattica/1058002017/materiale

FISICA II (FIS/01)
FISICA GENERALE II

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 81.0

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 25/09/2017 al 22/12/2017)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Prerequisiti - Si richiede la conoscenza di nozioni di Analisi Matematica 1 e di Analisi Matematica 2 ed il superamento dell'esame di Fisica Generale 1.

Il corso propone un'ampia e rigorosa panoramica dei concetti principali dell’elettromagnetismo classico, fornendo un approccio metodologico alla risoluzione dei relativi problemi. Allo scopo il programma è integrato da esercizi che permettono di comprendere le diversificate applicazioni delle nozioni teoriche proposte. Il corso esordisce con l’introduzione del concetto di “campo” in fisica, richiamando gli strumenti matermatici necessari alla rappresentazione e caratterizzazione delle proprietà di campi vettoriali conservativi e solenoidali. Vengono fornite le nozioni di campo elettrico, potenziale elettrico e densità di energia del campo, per mezzo dei quali vengono analizzate le proprietà di sistemi di cariche statiche (distribuzioni di vario tipo, conduttori carichi in equilibrio, condensatori, dielettrici). Vengono trattati i fenomeni relativi al passaggio di corrente elettrica in conduttori ohmici e si forniscono gli strumenti per l’analisi di circuiti capacitivi in regime stazionario e quasi-stazionario. Si fornisce il concetto di campo di induzione magnetica e si descrivono le leggi che governano i fenomeni magnetostatici. Si tratta il fenomeno dell’induzione elettromagnetica e si analizzano le relazioni tra campi elettrici e magnetici nel dominio del tempo. Si effettua l’analisi di circuiti induttivi in regime stazionario e quasi-stazionario. Infine, dalle equazioni di Maxwell si deducono l’esistenza e le principali proprietà delle onde elettromagnetiche.

Risultati di apprendimento.

Dopo il corso lo studente dovrebbe dimostrare di:

 - Conoscere le equazioni di Maxwell in forma integrale e differenziale, avendone assimilato il significato, e dimostrarne l’applicazione alla descrizione ed interpretazione di sistemi e fenomeni elettrici e magnetici, sia statici che dinamici.

 - Saper determinare i campi elettrici e magnetici generati da differenti distribuzioni di cariche statiche ed in moto (correnti).

 - Saper analizzare gli effetti ed i fenomeni energetici connessi con l’esistenza di campi elettrici e magnetici.

 - Saper risolvere circuiti in corrente continua contenenti resistori, condensatori ed induttori, sia in regime stazionario che transiente nell’ipotesi di quasi-stazionarietà

 - Aver compreso l’origine e le caratteristiche principali delle onde elettromagnetiche.

Lezioni frontali (metodo tradizionale)

Modalità d'esame -  L’esame consiste in:

(1) una prova scritta (3-4 esercizi da svolgere in 3-3.5 ore (uno dei quesiti della prova scritta potrà richiedere l'esposizione di un argomento di teoria, tra quelli proposti durante il corso) ;

(2)  una prova orale (rivolta ad un'approfondita verifica della conoscenza delle nozioni teoriche).

Entrambe le prove sono obbligatorie. La validità della prova scritta, se superata positivamente, si estende al solo appello immediatamente successivo a quello in cui si è sostenuta la prova scritta, purchè entro la sessione d'esame. Per sostenere la prova scritta occorre prenotarsi presso l'apposito portale; non sono accettate prenotazioni via email. Durante la prova scritta sono consentiti solo l'uso di una calcolatrice scientifica, e la consultazione di tavole di derivate/integrali notevoli. Non è permessa la consultazione di testi o di appunti relativi agli argomenti del corso.

 

Tracce e soluzioni sintetiche (aggiornate) di Prove Scritte di "Fisica Generale 2"/ "Fisica 2" sono disponibili al link:

https://www.unisalento.it/people/pantaleo.cozzoli/didattica/1058002017/materiale

 

 

 

Tracce e soluzioni sintetiche (aggiornate) di Prove Scritte di "Fisica Generale 2"/ "Fisica 2" sono disponibili al link:

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Agli studenti del CdL in Ing. Industriale ed in Ingegneria Civile del III Anno e fuori corso:

Vi informo che, anche quest’anno accademico 2018/19, ho deciso di accordare agli studenti dei CdL in Ing. Industriale ed Ing. Civile, che hanno seguito il corso di Fisica Generale 2 nei due semestri precedenti o negli anni passati, ma che non hanno ancora superato l'esame,  la possibilità di sostenere le prove parziali in itinere (esoneri) che sono riservate agli studenti di Ing. Industriale del II anno (a cui il corso di Fisica II viene erogato nel semestre corrente). Ricordo che il superamento delle (due) prove scritte in itinere darà la possibilità di accedere direttamente alla prova orale, che dovrà però essere sostenuta necessariamente in occasione del primo  o del secondo appello della Sessione d’esame di Gennaio-Febbraio 2019.

Il primo esonero avrà luogo, orientativamente, alla fine del mese di novembre 2018.

Gli studenti potenzialmente interessati a sostenere gli esoneri sono pregati di darmene comunicazione via email, entro il giorno 30 ottobre 2018  fornendomi: NOME/COGNOME, NUMERO di MATRICOLA e contatto E-MAIL (se diverso da quello usato per l’invio del messaggio), indicando nell’oggetto della email: “ISCRIZIONE MAILING LIST  per ESONERI DI FISICA GENERALE 2 - Prof. Cozzoli

Il docente titolare dell'insegnamento (Prof. P. D. Cozzoli)

 

 

 

Campi vettoriali: generalità

Campi vettoriali e scalari: richiami e definizioni. Relazione fra i concetti di campo vettoriale, sorgente di campo, cariche/masse di prova, e forze del campo. Rappresentazione di un campo vettoriale mediante linee di flusso. Discontinuità di campo.

  Integrale di linea di un campo vettoriale. Circuitazione. Campi conservativi: definizione e proprietà. Funzione potenziale e sue proprietà. Vettore gradiente sue proprietà. Superfici equipotenziali.

 Vettore superficie orientata. Integrali di superficie: flusso di un campo vettoriale e relazione con le sue sorgenti. Campi solenoidali: definizione e proprietà.

  Divergenza di un vettore: definizione e significato fisico. Teorema della divergenza  (o di Gauss-Green). Campi indivergenti. Rotore di un vettore: definizione e significato fisico. Teorema del rotore (o di Stokes). Campi irrotazionali. Potenziale vettore. Esempi di uso formale degli operatori differenziali.

   Ricostruzione di un campo vettoriale a partire dalla conoscenza della divergenza e del rotore del campo (teorema di Helmholtz): esempi di campi caratterizzati da divergenza nulla, da rotore nullo, e da divergenza e rotore non nulli.

 

Elettrostatica

 Carica elettrica e legge di Coulomb. Introduzione all’elettrostatica. Proprietà della carica elettrica. Legge di conservazione della carica elettrica. Funzione densità di carica. Distribuzioni di carica discrete e continue. Legge di Coulomb. Principio di sovrapposizione degli effetti e sua applicazione alla determinazione analitica della forza scambiata fra sistemi discreti e continui di cariche (distribuite su segmenti, fili rettilinei, anelli, corone e settori circolari, dischi, piani, superfici sferiche, ed entro gusci sferici/cilindrici, volumi sferici e cilindrici).

 Campo elettrico (statico). Campo elettrico: definizione, significato fisico e sua rappresentazione mediante linee di forza. Principio di sovrapposizione e sua applicazione alla determinazione analitica del campo elettrostatico generato da distribuzioni discrete e continue di cariche (distribuite su segmenti, fili rettilinei, anelli, corone e settori circolari, dischi, piani, superfici sferiche, ed entro gusci sferici/cilindrici, volumi sferici e cilindrici.)

 Legge di Gauss. Flusso del vettore campo elettrico. Legge di Gauss. Verifica (derivazione) della legge di Gauss a partire dalla Legge di Coulomb. Applicazione della legge di Gauss al calcolo del campo elettrostatico generato da varie distribuzioni di carica continue con elevato grado di simmetria. Derivazione della legge di Coulomb dalla legge di Gauss. Discontinuità del campo elettrostatico. Formulazione differenziale della legge di Gauss (prima equazione di Maxwell per l’elettrostatica in forma locale)

 Potenziale elettrostatico, energia del campo elettrostatico. Richiamo dei concetti di: lavoro di una forza, forze conservative, energia potenziale. Lavoro compiuto dal campo elettrostatico. Energia potenziale elettrostatica. Potenziale elettrostatico. Approccio generale alla determinazione del potenziale generato da sistemi discreti e continui di cariche. Conservatività del campo elettrostatico. Superfici equipotenziali.  Relazione tra potenziale e campo elettrostatico. Rappresentazione del campo elettrostatico mediante linee di forza e superfici equipotenziali. Conservazione dell’energia in presenza di forze elettrostatiche.

  Energia potenziale elettrostatica di configurazione di distribuzioni discrete e continue di cariche. Auto-energia. Localizzazione dell’energia del campo elettrico. Energia di una carica puntiforme. Raggio classico dell’elettrone (cenni).

  Formulazione differenziale della conservatività del campo elettrostatico (seconda equazione di Maxwell per l’elettrostatica in forma locale). Irrotazionalità del campo elettrostatico.

  Equazioni di Poisson e Laplace per il potenziale elettrostatico. Soluzioni dell’equazione di Laplace: caratteristiche del potenziale elettrostatico come funzione armonica.

 Dipolo elettrico. Dipolo elettrico. Potenziale e del campo elettrostatico generati da un dipolo puntiforme. Energia potenziale di un dipolo puntiforme in un campo elettrostatico esterno. Relazione fra energia potenziale e momento meccanico di un dipolo in un campo elettrostatico esterno.

Analisi e determinazione delle forze agenti su un dipolo: rotazione e trascinamento in un campo elettrostatico esterno. Determinazione delle forze agenti su un dipolo a partire dalla conoscenza della sua energia potenziale. Determinazione dell’energia potenziale di un dipolo a partire dall’analisi delle forze agenti su di esso.

 Sviluppo del potenziale in multipoli. Momento di dipolo di una distribuzione di carica (discreta o continua). Sviluppo del potenziale in serie di multipoli. Calcolo del potenziale (e campo) elettrostatico con l’approssimazione di dipolo.

   Dielettrici. Materiali dielettrici polari ed apolari. Fenomenologia della polarizzazione. Carica di polarizzazione. Vettore densità di polarizzazione. Campo e potenziale prodotti dalla polarizzazione in dielettrici non omogenei: cariche superficiali e volumetriche equivalenti in un dielettrico polarizzato. Derivazione formale delle distribuzioni di carica equivalenti. Vettore spostamento elettrico. Dielettrici lineari ed isotropi. Costante dielettrica relativa. Suscettibilità dielettrica.

  Formulazione integrale e differenziale delle leggi dell'elettrostatica in presenza di dielettrici.

Energia potenziale elettrostatica in presenza di dielettrici. Condizioni di raccordo all’interfaccia fra due dielettrici.

  Conduttori. Conduttori ed isolanti. Induzione elettrostatica parziale e completa. Proprietà di conduttori metallici in equilibrio elettrostatico: potenziale e campo elettrostatico all’interno e sulla superficie (teorema di Coulomb); pressione elettrostatica agente sulla superficie di un conduttore in equilibrio; effetto delle “punte” e relative applicazioni. Proprietà di conduttori con cavità in equilibrio elettrostatico. Schermo elettrostatico. 

  Capacità elettrica e condensatori. Capacità elettrostatica di conduttori isolati: definizione e calcolo. Capacità di sistemi di conduttori in configurazione di induzione parziale e completa. Coefficienti di capacità e di induzione. Simmetria dei coefficienti di induzione (cenni).

  Condensatori: definizione. Calcolo della capacità di condensatori sferici, cilindrici e piani. Energia potenziale elettrostatica per sistemi di conduttori carichi. Lavoro di caricamento di un condensatore (energia elettrostatica immagazzinata). Collegamento di condensatori in serie ed in parallelo. Reti di condensatori non riconducibili a collegamenti in serie e/o parallelo. Energia immagazzinata in reti di condensatori.

  Effetto della polarizzazione sulla capacità di condensatori riempiti con dielettrici. Condensatori con dielettrici a carica costante e a differenza di potenziale costante.

 

Correnti continue

  Legge di Ohm, resistenza elettrica, forza elettromotrice. Corrente elettrica: definizione. Vettore densità di corrente. Correnti stazionarie (continue). Equazione di continuità. Meccanismo microscopico della conduzione elettrica: velocità di deriva. Legge di Ohm in forma locale ed integrale. Distribuzioni di carica statica in conduttori percorsi da corrente. Forza elettromotrice e sue proprietà. Non-conservatività del campo elettromotore. Legge di Ohm generalizzata. Collegamento di resistenze. Reti di condensatori non riconducibili a collegamenti in serie e/o parallelo. Bilancio energetico in circuiti puramente resistivi: potenza erogata da un generatore; potenza dissipata per effetto Joule

 Circuiti in corrente continua. Prima Legge di Kirchhoff e sua interpretazione sulla base dei bilancio energetico e della circuitazione del campo elettrico in circuiti resistivi in corrente continua. Seconda Legge di Kirchhoff. Approcci per la risoluzione di reti circuitali complesse a base di generatori e resistori in corrente continua.

  Circuiti RC. Analisi di circuiti RC in regime stazionario. Regime quasi-stazionario: generalità. Collegamento di resistenze e condensatori: analisi dei processi di carica e scarica in circuiti RC in regime quasi-stazionario, e relativo bilancio energetico.

 

Magnetostatica

  Forza magnetica. Introduzione ai fenomeni magnetici. Forza magnetica agente su cariche in moto: Forza di Lorentz. Moto di cariche in campi magnetici. Applicazioni di campi magnetici ed elettrici combinati su particelle cariche: selettori di velocità e massa; effetto Hall. Forza magnetica agente su correnti: 2a Legge Elementare di Laplace. Principio di equivalenza di Ampere (parte I): momento meccanico agente su una spira percorsa da corrente in un campo magnetico; momento (di dipolo) magnetico di una spira. Energia potenziale di una spira in un campo magnetico.

 Sorgenti di campi magnetici. Cariche in moto e correnti stazionarie come sorgenti di campi magnetostatici: 1a Legge Elementare di Laplace (o Legge di Biot-Savart). Relazione tra forze magnetostatiche e Terzo Principio della Dinamica. Calcolo del campo magnetostatico generato da differenti configurazioni di correnti: segmenti, spire, fili/strisce infiniti percorsi da corrente.

Principio di equivalenza di Ampere (parte II): campo magnetostatico prodotto da una spira percorsa da corrente; relazione fra momento magnetico della spira e campo magnetostatico generato a grande distanza (spira puntiforme).

  Flusso e circuitazione del campo magnetico. Legge di Gauss per il campo magnetostatico: formulazione integrale e differenziale (prima equazione di Maxwell per il campo magnetostatico). Circuitazione del campo magnetostatico generato da correnti stazionarie: Legge di Ampere in forma integrale e differenziale (seconda equazione di Maxwell per il campo magnetostatico) e suoi limiti di validità. Verifica della legge di Ampere a partire dalla 1a Legge Elementare di Laplace. Applicazione della legge di Ampere e della 2a  Legge di Laplace alla determinazione del campo magnetostatico generato da diverse configurazioni di correnti: solenoidi, toroidi, lamine estese, strisce.

 

Induzione elettromagnetica

 Legge di Faraday-Henry-Neuman-Lenz. Induzione elettromagnetica: Legge di Faraday-Henry-Neuman-Lenz in forma integrale e differenziale (prima equazione di Maxwell per il caso non-stazionario) e convenzioni relative alla sua applicazione. Giustificazione energetica della legge di Lenz. Induzione elettromagnetica dovuta a campi magnetici variabili nel tempo. Induzione elettromagnetica su circuiti in movimento. Elettromagnetismo e relatività: cenni. Caratteristiche dei campi elettrici generati mediante il meccanismo dell’induzione elettromagnetica.

  Legge di Ampere-Maxwell. Legge di Ampere-Maxwell (Legge di Ampere generalizzata) in forma integrale e differenziale (seconda equazione di Maxwell per il caso non-stazionario). Corrente di spostamento. Equazioni di Maxwell: riepilogo e concettualizzazione.

  Autoinduzione. Flusso magnetico autoconcatenato ed autoinduzione. Coefficiente di autoinduzione (induttanza). Calcolo dell’induttanza di semplici dispositivi (bobine solenoidali e toroidali; cavi coassiali). Localizzazione dell’energia del campo magnetico.

  Circuiti RL. Bilancio energetico nei circuiti induttivi.  Analisi di circuiti LR in regime stazionario ed in regime transiente (quasi stazionario): processi di "carica", apertura e "scarica". Analisi di circuiti RLC in regime stazionario.

 

Onde elettromagnetiche

 Perturbazioni ondose: definizione. Equazione d’onda. Onde progressive/regressive. Onde armoniche. Onde piane. Polarizzazione. Deduzione delle onde elettromagnetiche dalle equazioni di Maxwell. Caratteristiche delle onde elettromagnetiche: relazione fra campo elettrico, campo magnetico e direzione di propagazione di un’onda elettromagnetica. Densità di energia di un’onda elettromagnetica. Teorema di Poynting: cenni.

Sorgenti di onde elettromagnetiche: cenni. Trasmissione dei segnali, linee di trasmissione: cenni

Teoria

L. Guerriero: Lezioni di Elettromagnetismo (Adriatica Editore)

S. Focardi, I. Massa, A. Uguzzoni: Fisica Generale - Elettromagnetismo (Casa Editrice Ambrosiana, Milano)

C. Mencuccini, V. Silvestrini: Elettromagnetismo ' Ottica (Liguori Editore)

Esercitazioni

- L. Mistura, N. Sacchetti PROBLEMI DI FISICA -Elettromagnetismo ed Ottica (Edizioni KAPPA)

- B. Ghidini, F. Mitrotta: Problemi di elettromagnetismo (Adriatica Editrice, Bari)

- M. Nigro, C. Voci: Problemi di Fisica Generale - Elettromagnetismo. Ottica (Edizioni Libreria Cortina, Padova)

 

Tracce e soluzioni sintetiche (aggiornate) di Prove Scritte di "Fisica Generale 2"/ "Fisica 2" sono disponibili al link:

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FISICA GENERALE II (FIS/01)
FISICA GENERALE II

Corso di laurea INGEGNERIA CIVILE

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 81.0

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno di corso 2

Semestre Secondo Semestre (dal 01/03/2018 al 01/06/2018)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Prerequisiti - Si richiede la conoscenza di nozioni di Analisi Matematica 1 e di Analisi Matematica 2 ed il superamento dell'esame di Fisica Generale 1.

ll corso propone un'ampia e rigorosa panoramica dei concetti principali dell’elettromagnetismo classico, fornendo un approccio metodologico alla risoluzione dei relativi problemi. Allo scopo il programma è integrato da esercizi che permettono di comprendere le diversificate applicazioni delle nozioni teoriche proposte. Il corso esordisce con l’introduzione del concetto di “campo” in fisica, richiamando gli strumenti matematici necessari alla rappresentazione e caratterizzazione delle proprietà di campi vettoriali conservativi e solenoidali. Vengono fornite le nozioni di campo elettrico, potenziale elettrico e densità di energia del campo, per mezzo dei quali vengono analizzate le proprietà di sistemi di cariche statiche (distribuzioni di vario tipo, conduttori carichi in equilibrio, condensatori, dielettrici). Vengono trattati i fenomeni relativi al passaggio di corrente elettrica in conduttori ohmici e si forniscono gli strumenti per l’analisi di circuiti capacitivi in regime stazionario e quasi-stazionario. Si fornisce il concetto di campo di induzione magnetica e si descrivono le leggi che governano i fenomeni magnetostatici. Si tratta il fenomeno dell’induzione elettromagnetica e si analizzano le relazioni tra campi elettrici e magnetici nel dominio del tempo. Si effettua l’analisi di circuiti induttivi in regime stazionario e quasi-stazionario. Infine, dalle equazioni di Maxwell si deducono l’esistenza e le principali proprietà delle onde elettromagnetiche.

Risultati di apprendimento.

Dopo il corso lo studente dovrebbe dimostrare di:

 - Conoscere le equazioni di Maxwell in forma integrale e differenziale, avendone assimilato il significato, e dimostrarne l’applicazione alla descrizione ed interpretazione di sistemi e fenomeni elettrici e magnetici, sia statici che dinamici.

 - Saper determinare i campi elettrici e magnetici generati da differenti distribuzioni di cariche statiche ed in moto (correnti).

 - Saper analizzare gli effetti ed i fenomeni energetici connessi con l’esistenza di campi elettrici e magnetici.

 - Saper risolvere circuiti in corrente continua contenenti resistori, condensatori ed induttori, sia in regime stazionario che transiente nell’ipotesi di quasi-stazionarietà

 - Aver compreso l’origine e le caratteristiche principali delle onde elettromagnetiche.

Lezioni frontali alla lavagna (metodo tradizionale)

Modalità d'esame -  L’esame consiste in:

(1) una prova scritta (3-4 esercizi da svolgere in 3-3.5 ore (uno dei quesiti della prova scritta potrà richiedere l'esposizione di un argomento di teoria, tra quelli proposti durante il corso) ;

(2)  una prova orale (rivolta ad un'approfondita verifica della conoscenza delle nozioni teoriche).

Entrambe le prove sono obbligatorie. La validità della prova scritta, se superata positivamente, si estende al solo appello immediatamente successivo a quello in cui si è sostenuta la prova scritta, purchè entro la sessione d'esame. Per sostenere la prova scritta occorre prenotarsi presso l'apposito portale; non sono accettate prenotazioni via email. Durante la prova scritta sono consentiti solo l'uso di una calcolatrice scientifica, e la consultazione di tavole di derivate/integrali notevoli. Non è permessa la consultazione di testi o di appunti relativi agli argomenti del corso.

 

Tracce e soluzioni sintetiche (aggiornate) di Prove Scritte di "Fisica Generale 2"/ "Fisica 2" sono disponibili al link:

https://www.unisalento.it/people/pantaleo.cozzoli/didattica/1058002017/materiale

Tracce e soluzioni sintetiche (aggiornate) di Prove Scritte di "Fisica Generale 2"/ "Fisica 2" sono disponibili al link:

https://www.unisalento.it/people/pantaleo.cozzoli/didattica/1058002017/materiale

Agli studenti del CdL in Ing. Industriale ed in Ingegneria Civile del III Anno e fuori corso:

Vi informo che, anche quest’anno accademico 2018/19, ho deciso di accordare agli studenti dei CdL in Ing. Industriale ed Ing. Civile, che hanno seguito il corso di Fisica Generale 2 nei due semestri precedenti o negli anni passati, ma che non hanno ancora superato l'esame,  la possibilità di sostenere le prove parziali in itinere (esoneri) che sono riservate agli studenti di Ing. Industriale del II anno (a cui il corso di Fisica II viene erogato nel semestre corrente). Ricordo che il superamento delle (due) prove scritte in itinere darà la possibilità di accedere direttamente alla prova orale, che dovrà però essere sostenuta necessariamente in occasione del primo  o del secondo appello della Sessione d’esame di Gennaio-Febbraio 2019.

Il primo esonero avrà luogo, orientativamente, alla fine del mese di novembre 2018

Gli studenti potenzialmente interessati a sostenere gli esoneri sono pregati di darmene comunicazione via email, entro il giorno 30 ottobre 2018  fornendomi: NOME/COGNOME, NUMERO di MATRICOLA e contatto E-MAIL (se diverso da quello usato per l’invio del messaggio), indicando nell’oggetto della email: “ISCRIZIONE MAILING LIST  per ESONERI DI FISICA GENERALE 2 - Prof. Cozzoli

Il docente titolare dell'insegnamento (Prof. P. D. Cozzoli)

 

 

CAMPI VETTORIALI: GENERALITA'

Campi vettoriali e scalari: richiami e definizioni. Relazione fra i concetti di campo vettoriale, sorgente di campo, cariche/masse di prova, e forze del campo. Rappresentazione di un campo vettoriale mediante linee di flusso. Discontinuità di campo.

Integrale di linea di un campo vettoriale. Circuitazione. Campi conservativi: definizione e proprietà. Funzione potenziale e sue proprietà. Vettore gradiente sue proprietà. Superfici equipotenziali.

 Vettore superficie orientata. Integrali di superficie: flusso di un campo vettoriale e relazione con le sue sorgenti. Campi solenoidali: definizione e proprietà.

 Divergenza di un vettore: definizione e significato fisico. Teorema della divergenza  (o di Gauss-Green). Campi indivergenti. Rotore di un vettore: definizione e significato fisico. Teorema del rotore (o di Stokes). Campi irrotazionali. Potenziale vettore. Esempi di uso formale degli operatori differenziali.

Ricostruzione di un campo vettoriale a partire dalla conoscenza della divergenza e del rotore del campo (teorema di Helmholtz): esempi di campi caratterizzati da divergenza nulla, da rotore nullo, e da divergenza e rotore non nulli.

 

ELETTROSTATICA

Carica elettrica e legge di Coulomb. Introduzione all’elettrostatica. Proprietà della carica elettrica. Legge di conservazione della carica elettrica. Funzione densità di carica. Distribuzioni di carica discrete e continue. Legge di Coulomb. Principio di sovrapposizione degli effetti e sua applicazione alla determinazione analitica della forza scambiata fra sistemi discreti e continui di cariche (distribuite su segmenti, fili rettilinei, anelli, corone e settori circolari, dischi, piani, superfici sferiche, ed entro gusci sferici/cilindrici, volumi sferici e cilindrici).

Campo elettrico (statico). Campo elettrico: definizione, significato fisico e sua rappresentazione mediante linee di forza. Principio di sovrapposizione e sua applicazione alla determinazione analitica del campo elettrostatico generato da distribuzioni discrete e continue di cariche (distribuite su segmenti, fili rettilinei, anelli, corone e settori circolari, dischi, piani, superfici sferiche, ed entro gusci sferici/cilindrici, volumi sferici e cilindrici.)

Legge di Gauss. Flusso del vettore campo elettrico. Legge di Gauss. Verifica (derivazione) della legge di Gauss a partire dalla Legge di Coulomb. Applicazione della legge di Gauss al calcolo del campo elettrostatico generato da varie distribuzioni di carica continue con elevato grado di simmetria. Derivazione della legge di Coulomb dalla legge di Gauss. Discontinuità del campo elettrostatico. Formulazione differenziale della legge di Gauss (prima equazione di Maxwell per l’elettrostatica in forma locale)

Potenziale elettrostatico, energia del campo elettrostatico. Richiamo dei concetti di: lavoro di una forza, forze conservative, energia potenziale. Lavoro compiuto dal campo elettrostatico. Energia potenziale elettrostatica. Potenziale elettrostatico. Approccio generale alla determinazione del potenziale generato da sistemi discreti e continui di cariche. Conservatività del campo elettrostatico. Superfici equipotenziali.  Relazione tra potenziale e campo elettrostatico. Rappresentazione del campo elettrostatico mediante linee di forza e superfici equipotenziali. Conservazione dell’energia in presenza di forze elettrostatiche.

Energia potenziale elettrostatica di configurazione di distribuzioni discrete e continue di cariche. Auto-energia. Localizzazione dell’energia del campo elettrico. Energia di una carica puntiforme. Raggio classico dell’elettrone (cenni).

Formulazione differenziale della conservatività del campo elettrostatico (seconda equazione di Maxwell per l’elettrostatica in forma locale). Irrotazionalità del campo elettrostatico.

Equazioni di Poisson e Laplace per il potenziale elettrostatico. Soluzioni dell’equazione di Laplace: caratteristiche del potenziale elettrostatico come funzione armonica.

Dipolo elettrico. Dipolo elettrico. Potenziale e del campo elettrostatico generati da un dipolo puntiforme. Energia potenziale di un dipolo puntiforme in un campo elettrostatico esterno. Relazione fra energia potenziale e momento meccanico di un dipolo in un campo elettrostatico esterno.

Analisi e determinazione delle forze agenti su un dipolo: rotazione e trascinamento in un campo elettrostatico esterno. Determinazione delle forze agenti su un dipolo a partire dalla conoscenza della sua energia potenziale. Determinazione dell’energia potenziale di un dipolo a partire dall’analisi delle forze agenti su di esso.

Sviluppo del potenziale in multipoli. Momento di dipolo di una distribuzione di carica (discreta o continua). Sviluppo del potenziale in serie di multipoli. Calcolo del potenziale (e campo) elettrostatico con l’approssimazione di dipolo.

Dielettrici. Materiali dielettrici polari ed apolari. Fenomenologia della polarizzazione. Carica di polarizzazione. Vettore densità di polarizzazione. Campo e potenziale prodotti dalla polarizzazione in dielettrici non omogenei: cariche superficiali e volumetriche equivalenti in un dielettrico polarizzato. Derivazione formale delle distribuzioni di carica equivalenti. Vettore spostamento elettrico. Dielettrici lineari ed isotropi. Costante dielettrica relativa. Suscettibilità dielettrica. Formulazione integrale e differenziale delle leggi dell'elettrostatica in presenza di dielettrici.  Energia potenziale elettrostatica in presenza di dielettrici. Condizioni di raccordo all’interfaccia fra due dielettrici.

Conduttori. Conduttori ed isolanti. Induzione elettrostatica parziale e completa. Proprietà di conduttori metallici in equilibrio elettrostatico: potenziale e campo elettrostatico all’interno e sulla superficie (teorema di Coulomb); pressione elettrostatica agente sulla superficie di un conduttore in equilibrio; effetto delle “punte” e relative applicazioni. Proprietà di conduttori con cavità in equilibrio elettrostatico. Schermo elettrostatico. 

Capacità elettrica e condensatori. Capacità elettrostatica di conduttori isolati: definizione e calcolo. Capacità di sistemi di conduttori in configurazione di induzione parziale e completa.

 Condensatori: definizione. Calcolo della capacità di condensatori sferici, cilindrici e piani. Energia potenziale elettrostatica per sistemi di conduttori carichi. Lavoro di caricamento di un condensatore (energia elettrostatica immagazzinata). Collegamento di condensatori in serie ed in parallelo. Reti di condensatori non riconducibili a collegamenti in serie e/o parallelo. Energia immagazzinata in reti di condensatori.

 Effetto della polarizzazione sulla capacità di condensatori riempiti con dielettrici. Condensatori con dielettrici a carica costante e a differenza di potenziale costante.

Materiali dielettrici polari ed apolari. Fenomenologia della polarizzazione. Capacità e campo elettrostatico in condensatori riempiti con dielettrici. Carica di polarizzazione. Vettore densità di polarizzazione. Vettore spostamento elettrico. Formulazione delle leggi dell'elettrostatica in presenza di dielettrici. Condizioni di raccordo all'interfaccia fra due dielettrici. Reti di condensatori con dielettrici.

 

CORRENTI CONTINUE

Legge di Ohm, resistenza elettrica, forza elettromotrice. Corrente elettrica: definizione. Vettore densità di corrente. Correnti stazionarie (continue). Equazione di continuità. Meccanismo microscopico della conduzione elettrica: velocità di deriva. Legge di Ohm in forma locale ed integrale. Distribuzioni di carica statica in conduttori percorsi da corrente. Forza elettromotrice e sue proprietà; non-conservatività del campo elettromotore. Legge di Ohm generalizzata. Collegamenti di resistori in serie e parallelo. Reti di resistori non riconducibili a collegamenti in serie e/o parallelo. Bilancio energetico in circuiti puramente resistivi: potenza erogata da un generatore; potenza dissipata per effetto Joule.

Circuiti in corrente continua. Prima Legge di Kirchhoff e sua interpretazione sulla base dei bilancio energetico e della circuitazione del campo elettrico in circuiti resistivi in corrente continua. Seconda Legge di Kirchhoff. Approcci per la risoluzione di reti circuitali complesse a base di generatori e resistori in corrente continua.

Circuiti RC. Analisi di circuiti RC in regime stazionario.  Regime quasi-stazionario: generalità. Collegamento di resistenze e condensatori: analisi dei processi di carica e scarica in circuiti RC in regime quasi-stazionario, e relativo bilancio energetico.

 

MAGNETOSTATICA

Forza magnetica. Introduzione ai fenomeni magnetici. Forza magnetica agente su cariche in moto: Forza di Lorentz. Moto di cariche in campi magnetici. Applicazioni di campi magnetici ed elettrici combinati su particelle cariche: selettori di velocità e massa; effetto Hall. Forza magnetica agente su correnti: 2a Legge Elementare di Laplace. Principio di equivalenza di Ampere (parte I): momento meccanico agente su una spira percorsa da corrente in un campo magnetico; momento (di dipolo) magnetico di una spira. Energia potenziale di una spira in un campo magnetico.

Sorgenti di campi magnetici. Cariche in moto e correnti stazionarie come sorgenti di campi magnetostatici: 1a Legge Elementare di Laplace (o Legge di Biot-Savart). Relazione tra forze magnetostatiche e Terzo Principio della Dinamica. Calcolo del campo magnetostatico generato da differenti configurazioni di correnti: segmenti, spire, fili/strisce infiniti percorsi da corrente.

Principio di equivalenza di Ampere (parte II): campo magnetostatico prodotto da una spira percorsa da corrente; relazione fra momento magnetico della spira e campo magnetostatico generato a grande distanza (spira puntiforme).

 Flusso e circuitazione del campo magnetico. Legge di Gauss per il campo magnetostatico: formulazione integrale e differenziale (prima equazione di Maxwell per il campo magnetostatico). Circuitazione del campo magnetostatico generato da correnti stazionarie: Legge di Ampere in forma integrale e differenziale (seconda equazione di Maxwell per il campo magnetostatico) e suoi limiti di validità. Verifica della legge di Ampere a partire dalla 1a Legge Elementare di Laplace. Applicazione della legge di Ampere e della 2a  Legge di Laplace alla determinazione del campo magnetostatico generato da diverse configurazioni di correnti: solenoidi, toroidi, lamine estese, strisce.

 

INDUZIONE ELETTROMAGNETICA

Legge di Faraday-Henry-Neuman-Lenz. Induzione elettromagnetica: Legge di Faraday-Henry-Neuman-Lenz in forma integrale e differenziale (prima equazione di Maxwell per il caso non-stazionario) e convenzioni relative alla sua applicazione. Giustificazione energetica della legge di Lenz. Induzione elettromagnetica dovuta a campi magnetici variabili nel tempo. Induzione elettromagnetica su circuiti in movimento. Elettromagnetismo e relatività: cenni. Caratteristiche dei campi elettrici generati mediante il meccanismo dell’induzione elettromagnetica.

Legge di Ampere-Maxwell. Legge di Ampere-Maxwell (Legge di Ampere generalizzata) in forma integrale e differenziale (seconda equazione di Maxwell per il caso non-stazionario). Corrente di spostamento. Equazioni di Maxwell: riepilogo e concettualizzazione.

Autoinduzione. Flusso magnetico autoconcatenato ed autoinduzione. Coefficiente di autoinduzione (induttanza). Calcolo dell’induttanza di semplici dispositivi (bobine solenoidali e toroidali; cavi coassiali). Localizzazione dell’energia del campo magnetico. 

Circuiti RL. Bilancio energetico nei circuiti induttivi.  Analisi di circuiti LR in regime stazionario ed in regime transiente (quasi stazionario): processi di "carica", apertura e "scarica". Analisi di circuiti RLC in regime stazionario.

 

ONDE ELETTROMAGNETICHE

Perturbazioni ondose: definizione. Equazione delle onde. Rappresentazione di onde progressive/regressive. Onde armoniche. Onde piane. Deduzione delle onde elettromagnetiche dalle equazioni di Maxwell. Caratteristiche delle onde elettromagnetiche: relazione fra campo elettrico e magnetico associati ad un'onda. Densità di energia di un'onda elettromagnetica.  Teorema di Poynting: cenni..

Sorgenti di onde elettromagnetiche: cenni. Trasmissione dei segnali, linee di trasmissione: cenni

Teoria

L. Guerriero: Lezioni di Elettromagnetismo (Adriatica Editore)

S. Focardi, I. Massa, A. Uguzzoni: Fisica Generale - Elettromagnetismo (Casa Editrice Ambrosiana, Milano)

C. Mencuccini, V. Silvestrini: Elettromagnetismo ' Ottica (Liguori Editore)

Esercitazioni

- L. Mistura, N. Sacchetti PROBLEMI DI FISICA -Elettromagnetismo ed Ottica (Edizioni KAPPA)

- B. Ghidini, F. Mitrotta: Problemi di elettromagnetismo (Adriatica Editrice, Bari)

- M. Nigro, C. Voci: Problemi di Fisica Generale - Elettromagnetismo. Ottica (Edizioni Libreria Cortina, Padova)

 

Tracce e soluzioni sintetiche (aggiornate) di Prove Scritte di "Fisica Generale 2"/ "Fisica 2" sono disponibili al link:

https://www.unisalento.it/people/pantaleo.cozzoli/didattica/1058002017/materiale

 

FISICA GENERALE II (FIS/01)
FISICA GENERALE II

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 81.0 Ore Studio individuale: 144.0

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 26/09/2016 al 22/12/2016)

Lingua

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede BRINDISI

FISICA GENERALE II (FIS/01)
FISICA GENERALE II

Corso di laurea INGEGNERIA CIVILE

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 81.0 Ore Studio individuale: 144.0

Per immatricolati nel 2014/2015

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Anno di corso 2

Semestre Secondo Semestre (dal 29/02/2016 al 03/06/2016)

Lingua

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce - Università degli Studi

FISICA GENERALE II (FIS/01)
FISICA GENERALE II

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 81.0 Ore Studio individuale: 144.0

Per immatricolati nel 2014/2015

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 21/09/2015 al 18/12/2015)

Lingua

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede BRINDISI

FISICA GENERALE II (FIS/01)
FISICA GENERALE II

Corso di laurea INGEGNERIA CIVILE

Settore Scientifico Disciplinare FIS/01

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore Attività frontale: 78.0 Ore Studio individuale: 147.0

Per immatricolati nel 2013/2014

Anno accademico di erogazione 2014/2015

Anno di corso 2

Semestre Secondo Semestre (dal 02/03/2015 al 06/06/2015)

Lingua

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce - Università degli Studi

FISICA GENERALE II (FIS/01)

Pubblicazioni

List of Publications/Patents (H-index: 43)

 

125) R. Mastria, A. Loiudice, J. Vávra, C. Nobile, R. Scarfiello, P. D. Cozzoli, N. Sestu, D. Marongiu, F. Cuochi, R. Buonsanti, M. Saba, A. Calzolari, A. Rizzo

“Photoluminescence Emission Induced by Localized States in Halide Passivated Colloidal Two-Dimensional WS2 Nanoflakes”

ChemRxiv 2019, DOI: 10.26434/chemrxiv.8948831

 

124) R. Mastria, R. Scarfiello, D. Altamura, C. Giannini, A. Liscio, A. Kovtun, G. V. Bianco, G. Bruno, V. Grillo, A. H. Tavabi, R. E. Dunin-Borkowski, C. Nobile, A. Cola, P. D. Cozzoli, S. Gambino, A. Rizzo

“In-plane Aligned Colloidal 2D WS2 Nanoflakes for Solution-Processable Thin Films with High Planar Conductivity”

ScientificReports 2019, 9 (1), 9002 (http://dx.doi.org/10.1038/s41598-019-45192-1)

 

123) R. Scarfiello, A. Cesari, D. Altamura, S. Masi, C. Nobile, F. Balzano, C. Giannini, V. Grillo, A. H. Tavabi, R. E. Dunin-Borkowski, G. Uccello-Barretta, P.D. Cozzoli, P. Davide, A. Rizzo

Mechanistic insight into the formation of colloidal WS2 nanoflakes in hot alkylamine media”

Nanoscale Advances 2019, 1 (7), 2772-2782 (http://dx.doi.org/10.1039/C9NA00279K)

 

122) P. D. Cozzoli, C. Nobile

“Colloidal Oxide-Based Heterostructured Nanocrystals”

Chapter 16 in: “Colloidal Metal Oxide Nanoparticles -  Synthesis, Characterization and Applications“, S. Thomas, A. T. Sunny, P. Velayudhan Eds., Elsevier, Sept. 2019  (ISBN (hardcover): 9780128133576 (INVITED BOOK CHAPTER)

 

121) F. Vita, C, Innocenti, A. Secchi, F. Albertini, V. Grillo, A. Fiore, P.D. Cozzoli, C. de Juliàn Fernàndez

“Colloidal Au/Iron Oxide Nanocrystal Heterostructures: Magnetic, Plasmonic and Magnetic Hyperthermia Properties”

Journal of Materials Chemistry C 2018, 6 (45), 12329-12340 (http://dx.doi.org/10.1039/C8TC01788C)

 

120) S. Masi, R. Mastria, R. Scarfiello, S. Carallo, C. Nobile, S. Gambino, T. Sibillano, C. Giannini, S. Colella, A. Listorti, P. D. Cozzoli, A. Rizzo

“Room-temperature processed films of colloidal carved rod-shaped nanocrystals of reduced tungsten oxide as interlayers for perovskite solar cells”

Physical Chemistry Chemical Physics 2018, 20 (16) 11396-11404 (http://dx.doi.org/10.1039/C8CP00645H)

 

119) R. Iacobellis, R. Giannuzzi, R. Grisorio, A. Qualtieri, R. Scarfiello, G. Mannino, P. D. Cozzoli, G. P. Suranna, L. De Marco

“Tailoring the Nanostructure of TiO2 Photoanodes for Efficient Co(II)/Co(III)-Mediated Dye-Sensitized Solar Cells”

Advanced Sustainable Systems 2017, 1 (12) 1700098 (http://dx.doi.org/10.1002/adsu.201700098)

 

118) R. Giannuzzi, R. Scarfiello, T. Sibillano, C. Nobile, V. Grillo, C. Giannini, P. D. Cozzoli, M. Manca

“From capacitance-controlled to diffusion-controlled electrochromism in one-dimensional shape-tailored tungsten oxide nanocrystals"

Nano Energy  2017, 41, 634-645 (http://dx.doi.org/10.1016/j.nanoen.2017.09.058)

 

117) P. Pattathil, R. Scarfiello, R. Giannuzzi, G. Veramonti, T. Sibillano, A. Qualtieri, C. Giannini, P. D. Cozzoli, M. Manca

“Near Infrared Selective Dynamic Windows Controlled by Charge Transfer Impedance at the Counter Electrode"

Nanoscale 2016, 8 (48), 20056-20065 (http://dx.doi.org/10.1039/c6nr07221f)

 

116) R. Scarfiello, C. Nobile, P. D. Cozzoli

“Colloidal Magnetic Heterostructured Nanocrystals with Asymmetric Topologies: Seeded-Growth Synthetic Routes and Formation Mechanisms"

Frontiers in Materials 2016, 3, 56 (http://dx.doi.org/10.3389/fmats.2016.00056)

 

115) R. Caliandro, T. Sibillano, B. D. Belviso, R. Scarfiello, J. C. Hanson, E. Dooryhee, M. Manca, P. D. Cozzoli, C. Giannini

“Static and dynamical structural investigations of metal-oxide nanocrystals by powder X-ray diffraction: colloidal tungsten oxide as a case of study"

ChemPhysChem 2016, 17 (5), 699-709 (http://dx.doi.org/10.1002/cphc.201501175)

 

114) R. Caliandro, T. Sibillano, B. D. Belviso, R. Scarfiello, J. C. Hanson, E. Dooryhee, M. Manca, P. D. Cozzoli, C. Giannini

“Static and dynamical structural investigations of metal-oxide nanocrystals by powder X-ray diffraction: colloidal tungsten oxide as a case of study"

ChemPhysChem 2016, 17 (5), 699-709 (http://dx.doi.org/10.1002/cphc.201501175)

 

113) A. Giuri, S. Rella, C. Malitesta, S. Colella, A. Listorti, G. Gigli, A. Rizzo, P. D. Cozzoli, M. R. Acocella, G. Guerra, C. Esposito Corcione

“Synthesis of Reduced Graphite Oxide By a Novel Gree Process based on UV Irradiation”

Science of Advanced Materials 2015, 7 (11), 2445-2451 (http://dx.doi.org/10.1166/sam.2015.2472)

 

112) M. Cesaria, A. P. Caricato, A. Taurino, V. Resta, M. R. Belviso, P. D. Cozzoli, M. Martino

“Matrix-Assisted Pulsed Laser deposition of Pd Nanoparticles: The Role of Solvent:”

Science of Advanced Materials 2015, 7 (11), 2388-2400 (http://dx.doi.org/10.1166/sam.2015.2661)

 

111) I. C. Lekshmi, C. Nobile, R. Buonsanti, P. D. Cozzoli, G. Maruccio

“Spin filter effect in iron oxide nanocrystal arrays”

Journal of the Indian Chemical Society 2015, 92 (5) 739-742

 

110) M. P. Pileni, N. Pinna, P. D. Cozzoli

"Self-assembled supracrystals and hetero-structures made from colloidal nanocrystals" 

CrystEngComm. 2014, 16 (40), 9365-9367

(INVITED EDITORIAL for a SPECIAL ISSUE; http://dx.doi.org/10.1039/C4CE90127D)

 

109) A. Loiudiuce, G. Grancini, A. Taurino, M. Corricelli, M. R. Belviso, M. Striccoli, A. Agostiano, M. L. Curri, A. Petrozza, P. D. Cozzoli, A. Rizzo, G. Gigli

“Three-Dimensional Self-Assembly of Networked Branched TiO2 Nanocrystal Scaffolds for Efficient Room-Temperature Processed Depleted Bulk Heterojunction Solar Cells”

ACS Applied Materials & Interfaces 2014, 6 (7), 5026–5033 (http://dx.doi.org/10.1021/am00110x)

 

108) B. F. Scremin, M. R. Belviso, D. Altamura, C. Giannini, P. D. Cozzoli

“Comparative Raman study of Organic-free and surfactant-capped rod-shaped anatase TiO2 nanorods”

Science of Advanced Materials 2014, 6 (5), 923-932 (http://dx.doi.org/10.1166/sam.2014.1856)

 

107) A. P. Caricato, V. Arima, M. Catalano, M. Cesaria, P. D. Cozzoli, M. Martino, A. Taurino, R. Rella, R. Scarfiello, T. Tunno

”MAPLE deposition of nanomaterials”

Applied Surface Science 2014, 302, 92-98 (http://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2013.11.031)

 

106) A. Loiudice, A. Rizzo,  M. Corricelli, M. L. Curri, M. R. Belviso, P. D. Cozzoli, G. Grancini, A. Petrozza,  G. Gigli

“Room-Temperature Treatments for All-Inorganic Nanocrystal Solar Cell Devices ”

Thin Solid Films 2014, 560, 44-48

(http://dx.doi.org/10.1016/j.tsf.2013.10.156 )

 

105) M. Manca, L. De Marco, R. Giannuzzi, R. Agosta, C. Dwivedi, A. Qualtieri, P. D. Cozzoli, V. Dutta, G. Gigli

“TiO2 nanorods-based photoelectrodes for dye solar cells with tunable morphological features"

Thin Solid Films 2014, 568, 122-130

(http://dx.doi.org/10.1016/j.tsf.2013.10.155)

 

104) C. Giansante, L. Carbone, C. Giannini, D. Altamura, Z.  Ameer; G. Maruccio; A. Loiudice; M. R Belviso, P. D. Cozzoli, A. Rizzo; G. Gigli

“Surface Chemistry of Arenethiolate-Capped PbS Quantum Dots and Application as Colloidally Stable Photovoltaic Ink” T

hin Solid Films 2014, 560, 2-9 (http://dx.doi.org/10.1016/j.tsf.2013.10.060)

 

103) R. Carzino, F. Pignatelli, D. Farina, B. Torre, M. Scotto, L. Marini, G. Bertoni, G. Caputo, P. D. Cozzoli, A. Diaspro, A. Athanassiou

“Laser-induced disaggregation of TiO2 nanofillers for uniform nanocomposites"

Nanotechnology 2014, 25 (12), 125702 (http://dx.doi.org/10.1088/0957-4484/25/12/125702)

 

102) R. Giannuzzi, M. Manca, L. De Marco, M. R. Belviso, A. Cannavale, T. Sibillano, C. Giannini, P. D. Cozzoli, G. Gigli

“Ultrathin TiO2(B) nanorods with Superior Lithium-Ion Storage Performance”

ACS Applied Materials & Interfaces 2014, 6 (3), 1933–1943 (http://dx.doi.org/10.1021/am4049833)

 

101)  A. Milionis, D. Fragouli, L. Martiradonna, G. C. Anyfantis, P. D. Cozzoli, I. S. Bayer,  A. Athanassiou

“Spatially Controlled Surface Energy Traps on Superhydrophobic Surfaces”

ACS Applied Materials & Interfaces 2014, 6 (2) 1036-1043 (http://dx.doi.org/10.1021/am404565a)

 

100) C. Parisi, F. Gervaso, F. Scalera, S. K. Padmanabhan, C. Nobile, P. D. Cozzoli, L. Di Silvio, A. Sannino

“Influence of the precipitation temperature on properties of nanohydroxyapatite powder for the fabrication of highly porous bone scaffolds”

Key Engineering Materials 2014, 587, 27-32 (http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.587.27

 

99) I. C. Lekshmi,  C. Nobile, R. Rinaldi, P. D. Cozzoli, G. Maruccio “Assembly of Iron Oxide Nanocrystal Superstructures”

Science of Advanced Materials 2013, 5 (12), 2015-2020

(http://dx.doi.org/10.1166/sam.2013.1702)

 

98) Y. Xie, L. Carbone, C. Nobile, V. Grillo, S. D'Agostino, F. Della Sala, C. Giannini, D. Altamura, C. Oelsner, C. Kryschi, P. D. Cozzoli

Metallic-Like Stoichiometric Copper Sulfide Nanocrystals: Phase- and Shape-Selective Synthesis, Near-Infrared Surface Plasmon Resonance Properties and Their Modeling

ACS Nano 2013, 7 (8), 7352-7369

(http://dx.doi.org/10.1021/nn403035s)

 

97) N. Patra, M. Salerno, P. D. Cozzoli, A. Athanassiou

“Surfactant-induced thermomechanical and morphological changes in TiO2-polystyrene nanocomposites”

Journal of Colloids and Interface Science 2013, 405, 103–108 (http://dx.doi.org/10.1016/j.jcis.2013.04.053)

 

96) C. Giansante, L. Carbone, C. Giannini, D. Altamura, Z. Ameer, G. Maruccio, A. Loiudice, M. R. Belviso, P. D. Cozzoli, A. Rizzo, G. Gigli

"Colloidal Arenethiolate-Capped PbS Quantum Dots: Optoelectronic Properties, Self-Assembly and Application in Solution-Cast Photovoltaics"

Journal of Physical Chemistry C 2013, 117 (25), 13305–13317 (http://dx.doi.org/10.1021/jp403066q)

 

95) S. Vezzoli, S. Shojaii, S. Cialdi, D. Cipriani, F. Castelli, M. G. A. Paris, L. Carbone, P. D. Cozzoli, E. Giacobino, A. Bramati

“An ensemble-based method to assess the quality of a sample of nanocrystals as single photon emitters”

Optics Communications 2013, 300, 215-219 (http://dx.doi.org/10.1016/j.optcom.2013.03.020)

 

94) L. De Marco, M. Manca, R. Giannuzzi, M. R. Belviso, P. D. Cozzoli, G. Gigli

“Shape-tailored TiO2 nanocrystals with synergic peculiarities as building blocks for highly efficient multi-stack dye solar cells”

Energy & Environmental Science 2013, 6 (6), 1791-1795

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“Fabrication of flexible all-inorganic nanocrystal solar cell by room-temperature processing”

Energy & Environmental Science 2013, 6 (5), 1565-1572 (http://dx.doi.org/10.1039/C3EE23928D)

 

92) F. Pisanello; G. Leménager; L. Martiradonna; L. Carbone; S. Vezzoli, P. Desfonds, P. D. Cozzoli, E. Giacobino, J.-P. Hermier; R. Cingolani, R. De Vittorio, A. Bramati

“Non-blinking, single-photon generation with anisotropic colloidal nanocrystals: towards room-temperature, efficient, colloidal quantum sources”

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84) M. G. Manera, A. Colombelli, R. Rella, A. Caricato, P. D. Cozzoli, M. Martino, L. Vasanelli

“TiO2 brookite nanostructured thin layer on magneto-optical surface plasmon resonance transductor for gas sensing applications”

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83) A. Kostopoulou, F. Thetiot, I. Tsiaoussis, M. Androulidaki, P. D. Cozzoli, A. Lappas

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82) P. Calcagnile, D. Fragouli, I. S. Bayer, G. C. Anyfantis, L. Martiradonna, P. D. Cozzoli, R. Cingolani, A. Athanassiou

“Magnetically Driven Floating Foams for the Removal of Oil Contaminants from Water”

ACS Nano 2012, 6 (6), 5413–5419

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81) A. Loiudice, A. Rizzo, L. De Marco, M. R. Belviso, G. Caputo, P. D. Cozzoli, G. GigliOrganic Photovoltaic Devices with Colloidal TiO2 Nanorods as Key Functional Components” Physical Chemistry Chemical Physics 2012, 14 (11), 3987-3995

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80) M. G. Manera, A. Taurino, M. Catalano, R. Rella, A. P. Caricato, R. Buonsanti, P. D. Cozzoli, M. Martino

Enhancement of the optically activated NO2 gas sensing response of brookite TiO2 nanorods/nanoparticles thin films deposited by matrix-assisted pulsed-laser evaporation”

Sensors and Actuators B: Chemical 2012, 161 (1), 869-879 (http://dx.doi.org/10.1016/j.snb.2011.11.051)

 

79) F. Villafiorita-Monteleone, E. Mele, P. D. Cozzoli, D. Pisignano, R. Cingolani, D. Fragouli, A. Athanassiou

Spontaneous liquid flow in microfluidic systems by UV irradiation of the hybrid polymer/TiO2 nanorods channels

Technical Proceedings of the 2011 NSTI Nanotechnology Conference and Expo, NSTI-Nanotech 2011,1, pp. 608-611

 

78) F. Villafiorita-Monteleone, G. Canale, G. Caputo, P.D. Cozzoli, R. Cingolani, D. Fragouli, A. Athanassiou

Layer by layer control of wettability in nanocomposite films

Technical Proceedings of the 2011 NSTI Nanotechnology Conference and Expo, NSTI-Nanotech 2011,1, pp. 616-619

 

77) R. Buonsanti, E. Carlino, C. Giannini, D. Altamura, L. De Marco, R. Giannuzzi, M. Manca, G. Gigli, P. D. Cozzoli

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Journal of the American Chemical Society 2011, 133 (47), 19216–19239 (http://dx.doi.org/10.1021/ja208418z)

 

76) M. Baghbanzadeh, L. Carbone, P. D. Cozzoli, C.O Kappe

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75) Lekshmi, I. C.; Buonsanti, R.; Nobile, C.; Rinaldi, R.; Cozzoli, P. D.; Maruccio, G.

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74) Caricato, A.P.; Belviso, M.R.; Catalano, M. Cesaria, M.; Cozzoli, P.D.; Luches, A.; Manera, M.G.; Martino, M.; Rella, R.; Taurino, A.

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73) Levy, M.; Quarta, A.; Espinosa, A.; Figuerola,, A.; Wilhelm, C; García-Hernández, M.;  Genovese, A.; Falqui, A.; Alloyeau, D.; Buonsanti, R.; Cozzoli, P.D.;  García, M. A.;  Gazeau, F.; Pellegrino, T.

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Chemistry of Materials 2011, 23 (18), 4170–4180 (http://dx.doi.org/10.1021/cm201078f)

 

72) De Marco, L.; Manca, M.; Buonsanti, R.; Giannuzzi, R.; Malara, F.; Pareo, P.; Martiradonna, L.; Giancaspro, N. M.; Cozzoli, P. D.; Gigli, G. “

High-quality photoelectrodes based on shape-tailored TiO2 nanocrystals for dye-sensitized solar cells”

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71) Caricato, A.P.; Buonsanti, R.;. Catalano, M.; Cesaria, M.; Cozzoli, P.D.; Luches A.; Manera, M.G.; Martino, M.; Taurino, A.; Rella, R.

“Films of brookite TiO2 nanorods/nanoparticles deposited by matrix-assisted pulsed laser evaporation as NO2 gas-sensing layers”

Applied Physics A: Materials Science & Processing 2011, 104 (3) 963-968 (http://dx.doi.org/10.1007/s00339-011-6462-5)

 

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69) N. Patra, M. Salerno, M. Malerba, P. D. Cozzoli, A. Athanassiou

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68) Carbone, L.; Cozzoli, P. D.

“Colloidal Heterostructured Nanocrystals: Synthesis and Growth Mechanisms”

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67) Villafiorita Monteleone, F.; Caputo, G.; Canale, C.; Cozzoli, P.D.;  Fragouli, D.; Cingolani, R.; Athanassiou, A.

“Light-Controlled Directional Liquid Drop Movement on TiO2 Nanorods-Based Nanocomposite Photopatterns” Langmuir 2010, 26 (23), 18557-18563         

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66) Athanassiou, A.; Cingolani, R.; Caputo, G.; Cortese, B.;  Gigli, G.; Nobile, C.; Cozzoli, P. D.

Reversible wettability of hybrid organic/inorganic surfaces of systems upon light irradiation/storage cycles”

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65) De Caro, L.; Carlino, E.; Caputo, G.; Cozzoli, P. D.; Giannini, C.

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Nature Nanotechnology 2010, 5 (5) 360-365 (http://dx.doi.org/10.1038/nnano.2010.55)

 

64) Pignatelli, F.; Carzino, R.; Salerno, M.; Scotto, M.; Canale, C.; Distaso, M.; Rizzi, F.; Caputo, G.; Cozzoli, P. D.; Cingolani, R.; Athanassiou, A.

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63) Fragouli, D.; Buonsanti, R.; Bertoni, G.; Sangregorio, C.; Innocenti, C.;  Falqui, A.; Gatteschi, D.; Cozzoli, P. D.; Athanassiou, A.; Cingolani, R.

“Dynamical formation of spatially localized arrays of aligned nanowires in plastic films with magnetic anisotropy”

ACS Nano 2010, 4 (4), 1873–1878 (http://dx.doi.org/10.1021/nn901597a)

 

62) Buonsanti, R.; Grillo, V.; Carlino, E.; Giannini, C.; Gozzo, F.; Garcia-Hernandez, M.; Garcia, M. A.; Cingolani, R.; Cozzoli, P. D.

“Architectural Control of Seeded-Grown Magnetic−Semicondutor Iron Oxide−TiO2 Nanorod Heterostructures: The Role of Seeds in Topology Selection”

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61) Petkov, V.; Cozzoli, P. D.; Buonsanti, R.; Cingolani, R.; Ren, Y.

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60) Di Corato, R.; Piacenza, P.; Musarò, M.; Buonsanti, R.; Cozzoli, P. D.; Zambianchi, M.; Barbarella, G.; Cingolani, R.; Manna, L. Pellegrino, T.

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59) Placido, T.;  Comparelli, R.; Giannici, F.; Cozzoli, P. D.; Capitani, G.; Striccoli, M.; Agostiano, A.; Curri, M. L.

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58) Deka, S.; Falqui, A.; Bertoni, G.; Sangregorio, C.; Poneti, G.; Morello, G.; De Giorgi, M.; Giannini, C.; Cingolani, Manna, L.; Cozzoli, P. D.

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“Colloidal semiconductor-magnetic heterostructures based on iron-oxide-functionalized brookite TiO2 nanorods”

Physical Chemistry Chemical Physics 2009, 11 (19) 3680-3691 (published in a special issue entitled "Metal Oxide Nanostructures: Synthesis, Properties, and Applications") (http://dx.doi.org/10.1039/B821964h)

 

55) Caputo, G.; Cortese, B.; Nobile, C.; Salerno, M.; Cingolani, R.; Gigli, G., Cozzoli, P. D.; Athanassiou, A.

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48)  Figuerola, A.; Fiore, A.; Di Corato, R.;  Falqui, A.; Giannini,C.; Micotti, E.; Lascialfari, A.;  Corti, M.;  Cingolani, R.;   Pellegrino, T.; Cozzoli, P. D.;  Manna, L.

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“Selective reactions on the tips of colloidal semiconductor nanorods”

Journal of Materials Chemistry  2006, 16 (40), 3952-3956 (http://dx.doi.org/10.1039/b607217h)

 

34)  Cozzoli, P. D.; Snoeck, E.; Garcia, M. A.; Giannini, C.; Guagliardi, A.; Cervellino, A.; Gozzo, F.; Hernando, A.; Achterhold, K.; Ciobanu, N.; Parak, F. G.; Cingolani, R.; Manna, L.

“Colloidal synthesis and characterization of tetrapod-shaped magnetic nanocrystals”

Nano Letters 2006, 6 (9), 1966-1972 (http://dx.doi.org/10.1021/nl061112c)

 

33) Ingrosso, C.; Petrella, A.; Curri, M.L.; Striccoli, M.; Cosma, P.; Cozzoli, P. D.; Agostiano, A.

“Photoelectrochemical properties of hybrid junctions based on zinc phthalocyanine and semiconducting colloidal nanocrystals ”

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32) Pellegrino, T.; Fiore, A.; Carlino, E.; Giannini, C.; Cozzoli, P. D.; Ciccarella, G.; Respaud, M.; Palmirotta, L.; Cingolani, R.; Manna, L.

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Journal of the American Chemical  Society 2006, 128 (20), 6690-6698.

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31) Cozzoli, P. D.; Curri, M.L.; Giannini, C.; Agostiano, A.

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30) Marcilla, R. Curri, M. L.; Cozzoli, P. D.;  Martínez, M. T. Loinaz, I.; Grande H.; Pomposo, J. A., Mecerreyes, D.

"Round trip of nano-objects from water to organics in a polymeric ionic liquid vehicle"

Small 2006, 2 (3), 507-512

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29) Cozzoli, P. D.; Manna, L.

"Asymmetric Nanoparticles. Tips on growing nanocrystals"

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(http://dx.doi.org/10.1038/nmat1518)

 

28) Cozzoli, P. D.; Curri, M. L.; Agostiano, A.

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Chemical Communications 2005, (25), 3186-3188

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27) Cozzoli, P. D.; Manna, L.; Curri, M. L.; Kudera, S.; Giannini, C.; Striccoli, M.; Agostiano, A.

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25)  Petrella; A.; Tamborra, M.; Curri, M. L.; Cosma, P.; Striccoli; M.; Cozzoli, P. D.; Agostiano, A.

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24) Cozzoli, P. D.; Fanizza, E.; Curri, M. L.; Laub, D.; Agostiano, A.

“Low-Dimensional Chainlike Assemblies of TiO2 Nanorod-Stabilized Au Nanoparticles”

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23) Manera, M. G.; Cozzoli, P. D.;  Curri, M. L.; Leo, G.; Rella, R.; Agostiano, A.; Vasanelli, L.

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22) Comparelli, R.; Fanizza, E.; Curri, M. L.; Cozzoli, P. D.;  Mascolo, G.; Passino, R.; Agostiano, A.

“Photocatalytic degradation of azo dyes by organic-capped anatase TiO2 nanocrystals immobilized onto substrates”

Applied Catalysis B: Environmental 2005, 55 (2), 81-91.

(http://dx.doi.org/10.1016/j.apcatb.2004.07.011)

 

21) Ingrosso, C.; Petrella, A.; Curri, M. L.; Striccoli, M.; Cosma, P.; Cozzoli, P. D.; Agostiano, A.

“Photoelectrochemical properties of Zn(II)phthalocyanine/ZnO nanocrystals heterojunctions: nanocrystal surface chemistry effect”

Applied Surface Science 2005, 246 (4), 367-371

(http://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2004.11.041)

 

20) Comparelli, R.; Fanizza, E.; Curri, M. L.; Cozzoli, P. D.; Mascolo, G.; Agostiano, A.

“UV-Induced Photocatalytic Degradation of Azo Dyes by Organic-Capped ZnO Nanocrystals Immobilized onto Substrates”

Applied Catalysis B: Environmental  2005, 60 (1-2), 1-11.

(http://dx.doi.org/10.1016/j.apcatb.2005.02.013)

 

19) Manera, M.G.; Curri, M. L.; Cozzoli, P. D.; Leo, G.; Vasanelli, L.; Agostiano, A.; Rella, R.

“Colloidal TiO2 rod and dot based thin films for chemical sensors based on Surface Plasmon Resonance” Proceedings of SPIE, Vol. 5836, pp. 27-34; Smart Sensors, Actuators, and MEMS II, Carles Cane, Jung-Chih Chiao, Fernando Vidal Verdu, Editors, July 2005,

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18) Cozzoli, P. D.; Comparelli, R; Fanizza, E.; Curri, M. L.; Agostiano, A.; Laub, D.

”Photocatalytic Synthesis of Silver Nanoparticles Stabilized by TiO2 Nanorods: a Semiconductor/Metal Nanocomposite in Homogeneous Nonpolar Solution”

Journal of the American Chemical Society 2004, 126 (12), 3868-3879.

(http://dx.doi.org/10.1021/ja0395846)

 

17) Petrella, A.; Tamborra, M:, Cozzoli, P. D.; Curri, M. L.; Striccoli, M.; Cosma, P.; Farinola, G. M.; Babudri, F:, Naso, N.; Agostiano, A.

"TiO2 Nanocrystals - MEH-PPV Composite Thin Films as Photoactive Material"

Thin Solid Films 2004, 451-452, 64-68.

(http://dx.doi.org/10.1016/j.tsf.2003.10.106)

 

16) Petrella, A.; Cozzoli, P. D.; Curri, M. L.; Striccoli, M.; Cosma, P.; Agostiano, A.

"Photoelectrochemical study on photosynthetic pigments-sensitized nanocrystalline ZnO films" Bioelectrochemistry 2004, 63 (1-2), 99-102.

(http://dx.doi.org/10.1016/j.bioelechem.2003.09.016)

 

15)  Manera, M. G.; Leo, G.; Curri, M. L.;  Cozzoli, P. D.;  Rella, R.;  Siciliano, P.; Agostiano, A.; Vasanelli, L.

"Investigation On Alcohol Vapours/TiO2 Nanocrystal Thin Films Interaction by SPR Technique For Sensing Application" Sensors and Actuators B 2004, 100 (1-2), 75–80.

(http://dx.doi.org/10.1016/j.snb.2003.12.025

 

14) Comparelli, R.; Cozzoli, P. D.; Curri, M. L.; Agostiano, A.; Mascolo, G.; Lovecchio, G.

“Photocatalytic degradation of methyl-red by immobilised nanoparticles of TiO2 and ZnO”

Water Science and Technology 2004, 49 (4), 183-188.

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13) Cozzoli, P. D., Fanizza, E.; Comparelli, R.; Curri, M. L.; Agostiano, A.; Laub, D.

“Role of Metal Nanoparticles in TiO2/Ag Nanocomposite-Based Microheterogeneous Photocatalysis”

Journal of Physical Chemistry B 2004, 108 (28), 9623-9630.

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12) Curri, M. L., Manera, M. G.; Cozzoli, P. D.; Leo, G. Vasanelli, L.; Agostiano, A.; Rella, R.

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Technical Digest of Eurosensor XVIII, Rome 12-15 September  2004, pp. 893-894 (ISBN: 88-7621-282-5)

 

11) Petrella, A.; Cozzoli, P. D.; Tamborra, M.; Curri, M. L.; Striccoli, M.; Cosma, P.; Farinola, G., Babudri, F.;  Naso, F.; Petrella, M.; Agostiano, A.

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10) Cozzoli, P. D.; Kornowski, A.; Weller, H.

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Journal of the American Chemical Society 2003, 125 (47), 14539-14548

(http://dx.doi.org/10.1021/ja036505h)

 

9)  Curri, M. L., Comparelli, R., Cozzoli, P. D., Mascolo, G., Agostiano, A.

"Colloidal Oxide nanoparticles for the photocatalytic degradation of organic dye"

Materials  Science & Engineering C 2003, 23 (1-2), 285-289.

(http://dx.doi.org/10.1016/S0928-4931(02)00250-3)

 

8) Cozzoli, P. D.; Curri, M. L.; Agostiano, A.; Leo, G.; Lomascolo, M.

"ZnO Nanocrystals by a Non-hydrolytic Route: Synthesis and Characterization" Journal of Physical Chemistry B 2003, 107  (20), 4756-4762.

(http://dx.doi.org/10.1021/jp027533+)

 

7) Curri, M. L.; Petrella, A.; Striccoli, M.; Cozzoli, P. D.; Cosma, P.; Agostiano, A.

"Photochemical sensitisation process at photosynthetic pigments/Q-sized colloidal semiconductor hetero-junctions"

Synthetic Metals 2003, 139 (3), 593–596.

(http://dx.doi.org/10.1016/S0379-6779(03)00318-7)

 

6) Cozzoli, P. D.; Comparelli, R.; Fanizza, E.; Curri, M. L.; Agostiano, A.

"Photocatalytic Activity of Organic-Capped Anatase TiO2 Nanocrystals in Homogeneous Organic Solutions"

Materials  Science & Engineering C 2003, 23 (6-8), 707-713.

(http://dx.doi.org/10.1016/j.msec.2003.09.101)

 

 

Book chapters

 

5) P. D. Cozzoli, C. Nobile, R. Scarfiello, L. Carbone, A. Fiore “Magnetically Active Asymmetric Nanoheterostructures Based on Colloidal All-Inorganic Multicomponent Nanocrystals”, Chapter 3 (pp. 69-121) in: "Soft, Hard and Hybrid Janus Structures: Synthesis, Self-Assembly and Applications“, Z. Lin, B. Li, Eds., World Scientific (Europe), Oct. 2017, (ISBN (hardcover): 978-1-78634-312-3, ISBN (ebook): 978-1-78634-314-7; DOI:10.1142/9781786343130_0003) (INVITED BOOK CHAPTER)

http://dx.doi.org/10.1142/9781786343130_0003

 

4) P. D. Cozzoli, C. Nobile, R. Scarfiello, A. Fiore, L. Carbone “Magnetic Multicompomponent Heterostructured Nanocrystals”, Chapter 8 (pp. 217-290) in: Magnetic Nanomaterials: Fundamentals, Synthesis and Applications" Y. Hou, D. J. Sellmyer Eds.; Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Aug. 2017 (Print ISBN 9783527341344; Online ISBN: 9783527803255; DOI: 10.1002/9783527803255.ch8) (INVITED BOOK CHAPTER)

http://dx.doi.org/10.1002/9783527803255.ch8

 

3) Caputo, G.; Buonsanti, R.; Casavola, M.; Cozzoli, P. D. “Synthetic strategies to multi-material hybrid nanocrystals” Chap. 14 (pp. 407-453)  in: Advanced Wet-Chemical Synthetic Approaches to Inorganic Nanostructures, P. D. Cozzoli Ed., Transworld Research Network 37/661 (2), Fort P.O., Trivandrum-695 023, Kerala, India; 2008 (ISBN: 978-81-7895-361-8)     

(http://www.ressign.com/UserBookDetail.aspx?bkid=823&catid=188)

(INVITED BOOK CHAPTER)

 

2) P. D. Cozzoli, L. Manna “Synthetic Strategies to Size and Shape Controlled Nanocrystals and Nanocrystal Heterostructures” Chap. 1 (pp. 1-17) in Bio-applications of Nanoparticles, W. C. W. Chan Ed., (EXPERIMENTAL MEDICINE AND BIOLOGY, Vol. 620) Landes Bioscience and Springer Science+Business Media, LLC, 233 Spring Street, New York, New York 10013, U.S.A.  2007 (ISBN: 978-0-387-76712-3)

 (http://www.springer.com/gp/book/9780387767123) (INVITED BOOK CHAPTER)

1) R. Comparelli; M. L. Curri; P. D. Cozzoli, M. Striccoli “Optical Biosensing Based on Metal Semiconductor Colloidal Nanocrystals” Chapter 5 (pp.123-174) in Nanomaterials for Biosensors Vol. 8 Nanotechnologies for the Life Sciences; C. S. S. R. Kumar Ed. WILEY-VCH, Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2007

(http://dx.doi.org/10.1002/9783527610419.ntls0086) (INVITED BOOK CHAPTER)

 

Edited Books

Advanced Wet-Chemical Synthetic Approaches to Inorganic Nanostructures, P. D. Cozzoli Editor, 14 Chapters, Transworld Research Network 37/661 (2), Fort P.O., Trivandrum-695 023, Kerala, India; 2008 (ISBN: 978-81-7895-361-8), pp. 453

 (http://www.ressign.com/UserBookDetail.aspx?bkid=823&catid=188)

 

Edited Conference Proceedings

1)Titanium dioxide nanomaterials”; X. Chen, M. Graetzel, C. Li, P. D. Cozzoli Editors.; MRS Symposium Proceedings – 2011 MRS Spring Meeting, Symposium GG; Vol. 1352, Cambridge University Press, 2011

(www.mrs.org; http://www.mrs.org/opl/)

 

2) “Magnetic Nanomaterials and Nanostructures”; P. D. Cozzoli, A. Gupta, H. Hou, J. P. Liu Editors; MRS Symposium Proceedings – 2014 MRS Spring Meeting, Symposium VV;  Vol 1708; Cambridge University Press, 2014

(www.mrs.org; http://www.mrs.org/opl/)

 

Patents

1) R. Carzino, F. Pignatelli, M. Scotto, B. Torre, G. Caputo, P. D. Cozzoli, A. Athanassiou, R. Cingolani “Tecnica di stabilizzazione di soluzioni di nanoparticelle di diossido di titanio in polimeri

acrilati tramite irradiamento UV con laser ad impulsi brevi ” ITALIAN PATENT (patent no: IT001399684; patent filing date: 29 marzo 2010; Date of the grant of the patent: 26 Aprile 2013)

 

2) R. Carzino, F. Pignatelli, M. Scotto, B. Torre, G. Caputo, P. D. Cozzoli, A. Athanassiou, R. Cingolani “A technique for stabilizing solutions of titanium dioxide nanoparticles in acrylate polymers by means of short-pulsed UV laser irradiation” EUROPEAN PATENT (patent no: EP2553002; patent filing date: 28 Mar 2011; Date of the grant of the patent: 19 mar 2014)

https://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=EP&NR=2553002&KC=&FT=E&locale=en_EP)

https://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/originalDocument?FT=D&date=20140319&DB=EPODOC&locale=en_EP&CC=EP&NR=2553002B1&KC=B1&ND=4#

 

3) R. Carzino, F. Pignatelli, M. Scotto, B. Torre, G. Caputo, P. D. Cozzoli, A. Athanassiou, R. Cingolani “Technique for stabilizing solutions of titanium dioxide nanoparticles in acrylate polymers by means of short-pulsed UV laser irradiation” UNITED STATES PATENT AND TRADEMARK OFFICE GRANTED PATENT (patent no: US8877858; patent filing date: 28 Mar 2011; date of the grant of the patent: 04 Nov 2014)

http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsrchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=8877858.PN.&OS=PN/8877858&RS=PN/8877858;

https://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/originalDocument?FT=D&date=20141104&DB=EPODOC&locale=en_EP&CC=US&NR=8877858B2&KC=B2&ND=4#

 

4) R. Carzino, F. Pignatelli, M. Scotto, B. Torre, G. Caputo, P. D. Cozzoli, A. Athanassiou, R. Cingolani “Method for stabilizing solutions of titanium dioxide nanoparticles in acrylate polymers by means of short-pulsed UV laser irradiation” CHINA PATENT (patent no: CN102884113; filing date: 25 ott 2012; Date of the grant of the patent:12 mar 2014)

https://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/originalDocument?FT=D&date=20140312&DB=EPODOC&locale=en_EP&CC=CN&NR=102884113B&KC=B&ND=4#

Temi di ricerca

Progettazione e sviluppo di nanocristalli a singola fase di materiali semiconduttori, metallici e magnetici

Progettazione e sviluppo di nanocristalli eterostrutturati multimateriale

Sviluppo di tecniche colloidali per la sintesi di nanocristalli con parametri strutturali, dimensionali, morfologici e topologici controllati

Sviluppo di tecniche di sintesi per la crescita epitassiale di nanocristalli eterostrutturati in fase liquida

Studio avanzato delle proprietà strutturali, ottiche, magnetiche e catalitiche alla nanoscala

Applicazione di nanocristalli colloidali in processi e dispositivi optoelettronici (celle solari, batterie, sensori, etc.), in biomedicina (tecniche di imaging, diagnosi e terapia) ed in (foto)catalisi (per bonifica ambientale, produzione di carburanti solari, riciclo di CO2)