I migliori libri di elettromagnetismo

In questo articolo scopriremo quali sono i migliori libri di elettromagnetismo.

Secondo il grandissimo scienziato Richard Feynman la scoperta dell’elettromagnetismo e dei principi che lo governano è stata «l’evento più significativo del XIX secolo». In questa nostra selezione dei migliori libri sull’elettromagnetismo andiamo ad indagare questo fondamentale fenomeno fisico.

Con il termine elettromagnetismo intendiamo la parte della fisica classica che studia l’interazione elettromagnetica. La scoperta dei fenomeni elettromagnetici è alla base dello studio di molte classi di fenomeni naturali come l’elettricità, il magnetismo e la luce.

Seppure l’esistenza di fenomeni elettrici e magnetici è nota già dall’antichità solo con gli studi teorici del XIX secolo queste due categorie di fenomeni vengono classificati come le due facce della stessa medaglia. Tutto questo grazie a James Clerk Maxwell, fisico-matematico scozzese, e alle sue celeberrime “equazioni di Maxwell”, ovvero un sistema di quattro equazioni differenziali alle derivate parziali lineari, che spiegano l’evoluzione spaziale e temporale del campo elettromagnetico. Integrando così per la prima volta i concetti di campo elettrico e di campo magnetico all’interno di quello ben più ampio di campo elettromagnetico.

Senza la teoria dell’elettromagnetismo non si sarebbe mai arrivati alla scoperta delle onde elettromagnetiche. Senza di esse molti oggetti oggi ad uso comune, come il cellulare e la televisione, non esisterebbero.

In questa nostra selezione dei migliori libri sull’elettromagnetismo abbiamo inserito le versioni più aggiornate dei manuali universitari e alcuni testi di approfondimento sull’argomento sui protagonisti della storia dell’elettromagnetismo.

Cliccando sulle copertine si accede alle schede complete dei libri su Amazon, con tutti i dettagli e le recensioni dei lettori. Le edizioni qui riportate sono quelle più aggiornate disponibili.

Fisica 2. Con e-book. Elettromagnetismo

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La Fisica 2 di Giancoli offre una conoscenza approfondita dei concetti base dell’elettromagnetismo e dell’ottica e mostra quanto la fisica sia rilevante nella vita quotidiana per le sue applicazioni alla biologia, alla medicina, all’ingegneria, all’elettronica e all’architettura.

Ogni argomento è introdotto da un’esperienza tratta dalla vita reale collegata ad alcune domande a scelta multipla, che includono tra le risposte possibili anche le nozioni preconcette più comuni, da “smontare” nel corso del capitolo. Alle generalizzazioni e agli aspetti più formali si arriva gradualmente, con un approccio che rispecchia il modo in cui la scienza viene praticata.

Molto spazio è dedicato alle tecniche che permettono di risolvere i problemi, un aspetto cruciale nell’apprendimento della fisica:

nel corso del testo ci sono Esercizi da svolgere immediatamente (le soluzioni sono in fondo al capitolo) ed Esempi completamente risolti, alcuni dei quali sono Esempi di stima, per imparare a ottenere risultati approssimati anche con un numero limitato di informazioni, mentre altri sono Esempi concettuali, che pongono domande-chiave su cui ragionare;
in ogni capitolo sono presenti Guide alla risoluzione dei problemi, nelle quali problemi relativi a un determinato argomento sono risolti passo a passo;
alla fine di ogni capitolo si trovano Quesiti e convinzioni errate, cioè test a risposta multipla che offrono alla valutazione anche soluzioni errate spesso basate sul senso comune, e una serie di Problemi, alcuni riferiti ai singoli paragrafi e classificati su tre livelli di difficoltà, e altri più impegnativi, chiamati Problemi generali.
Gli strumenti matematici più importanti sono introdotti via via dove servono e nelle spiegazioni formali sono inclusi tutti i passaggi. Nelle Appendici sono trattati derivate e integrali, oltre ad argomenti più complessi, come l’integrazione numerica, il campo gravitazionale della distribuzione sferica di massa e gli isotopi nucleari, e sono raccolti altri dati utili, fattori di conversione, formule matematiche e la tavola periodica.

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Campi elettromagnetici

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Il testo, ideato per gli studenti triennali di Ingegneria Elettronica, parte dai concetti acquisiti nei corsi di Fisica II ed Elettrotecnica e conduce all’acquisizione dei metodi matematici per lo studio e la risoluzione delle equazioni di Maxwell, e al loro uso per la comprensione dei fenomeni elettromagnetici di interesse di un ingegnere elettronico. In particolare, lo studio delle onde piane, la teoria delle antenne e l’ottica geometrica forniscono agli studenti le conoscenze di base per le sfide nella progettazione delle infrastrutture di comunicazione wireless per le future reti 5G e 6G, dove la generazione di fasci di onde radio focalizzate e la loro interazione con l’ambiente circostante diventeranno aspetti fondamentali per la realizzazione di una copertura capillare del territorio. Per ognuno degli argomenti che vengono trattati, viene illustrato dapprima l’aspetto fisico che sta alla base dei fenomeni, e successivamente vengono esposti i dettagli dei calcoli che consentono di giungere al risultato finale; infine, vengono proposti degli esempi che illustrano l’uso applicativo nell’ingegneria.

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Elementi di «campi elettromagnetici». Una selezione di esercizi, complementi ed applicazioni

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Il presente testo raccoglie una selezione di esercizi, complementi ed applicazioni relative alle equazioni di Maxwell nel dominio del tempo. Nel contesto della fisica classica, affiancate dalla forza di Lorentz, le equazioni di Maxwell governano ogni possibile fenomeno elettromagnetico, descrivendo l’evoluzione temporale e i vincoli a cui il campo elettromagnetico è soggetto, a partire dalle distribuzioni di carica e corrente elettrica da cui è generato. Nel presente testo non si considerano né i fenomeni propagativi guidati né quelli radiati, che evidentemente sono insiti nelle stesse equazioni. Il testo è accompagnato da una serie di schede applicative che evidenziano alcune applicazioni ingegneristiche delle suddette equazioni oltre a focus di carattere storico.

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Esercizi di campi elettromagnetici

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Il testo raccoglie una collezione di esercizi svolti in classe o assegnati nelle prove scritte degli insegnamenti di Campi elettromagnetici, Propagazione guidata, Propagazione e antenne e Progettazione di antenne tenuti nei corsi di Laurea triennale e magistrale in Ingegneria Elettronica presso l’Università degli Studi di Udine. Gli esercizi sono suddivisi in 5 capitoli. Nel primo vengono proposti esercizi sul potenziale vettore, i teoremi di Poynting e dell’unicità, l’analisi dimensionale, e le leggi costitutive dei mezzi materiali. Nel secondo capitolo si richiamano i temi legati a riflessione e rifrazione, alle formule di Fresnel, la propagazione in mezzi multistrato e alla polarizzazione delle onde elettromagnetiche. Nel terzo capitolo si propongono esercizi sui parametri delle antenne in trasmissione e ricezione, il calcolo del campo irradiato da antenne singole o in schiera, le formule di dimensionamento dei radiocollegamenti e la formula del radar. Nel quarto capitolo vengono illustrati i casi del calcolo dei modi guidati nelle guide metalliche e dielettriche. Infine, nel quinto viene proposto lo studio della propagazione ad alta frequenza nelle linee bifilari.

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Elettromagnetismo Edizione 2021: Corso Introduttivo

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L’obbiettivo è lo stesso dei testi di Meccanica e Termologia-Termodinamica che l’hanno preceduto: proporsi allo studente della laurea triennale senza scorciatoie semplificative e anzi con assoluto rigore, ma anche, sempre, con la massima chiarezza delle argomentazioni.

Ne è uscito un testo certamente non più che introduttivo: ma, io credo, un testo abbastanza circostanziato e ‘ragionato’ da poter comunque fornire allo studente un valido quadro concettuale e una solida base per gli studi più avanzati.

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Una forza della natura. La scoperta dell’elettromagnetismo e delle sue leggi nell’Ottocento romantico

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La scoperta dell’elettromagnetismo e delle sue leggi è stata, come disse Richard Feynman, «l’evento più significativo del XIX secolo». Da questa forza ha origine un’incredibile varietà di fenomeni: la luce, i fulmini, l’allinearsi dell’ago in una bussola, la corrente che passa nei fili e così via. È la stessa forza che genera l’attrito tra i corpi, ci permette di camminare senza sprofondare, impedisce che le nostre mani si fondano con le cose che tocchiamo, determina i processi chimici e dà struttura alla materia. Tutto ciò che percepiamo con i sensi è elettromagnetico: noi stessi lo siamo. Anche la nostra quotidianità è plasmata dalle innumerevoli tecnologie sviluppate applicando le leggi ottocentesche dell’elettromagnetismo: motori, radio, televisione, cellulari, internet… Questo libro racconta l’ideale staffetta scientifica che attraversò un intero secolo: passando dal danese 0rsted, al francese Ampère, al britannico Faraday, la ricerca per comprendere e unificare elettricità e magnetismo culminò nel 1864 con la formulazione delle leggi di Maxwell. Un’impresa, sgorgata dalla fede romantica nell’unità di tutte le forze della natura, che ha rivoluzionato non solo la scienza ma la civiltà umana.

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Elettromagnetismo applicato e metodi di calcolo

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Il libro presenta una introduzione all’elettromagnetismo applicato e ai metodi di calcolo analitici e numerici ed è concepito come supporto all’insegnamento di elettromagnetismo applicato e metodi di calcolo tenuto dall’Autore per il corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Elettrica nella Scuola d’Ingegneria dei Processi Industriali del Politecnico di Milano. Il primo capitolo è dedicato al calcolo vettoriale ed all’analisi differenziale. Il secondo capitolo si occupa di elettrostatica e di modelli capacitivi di strutture d’interesse dell’ingegneria elettrica. Il terzo capitolo è dedicato alla magnetostatica, ai materiali magnetici, ai magneti permanenti, alle azioni meccaniche. Il campo di corrente e l’analisi di tipiche strutture di dispersori per impianti di terra sono l’oggetto del quarto capitolo. Il quinto capitolo è dedicato ad alcuni temi di elettrodinamica, alla legge dell’induzione elettromagnetica, al calcolo dell’induttanza e della mutua induttanza in linee di trasmissione ed alle equazioni di Maxwell. Il sesto capitolo presenta la teoria della linea di trasmissione, le equazioni di funzionamento in regime sinusoidale, i modelli circuitali, i metodi grafici di analisi e il regime transitorio. Il settimo capitolo è dedicato alla propagazione di un’onda piana uniforme nello spazio vuoto, nei dielettrici e nei buoni conduttori, al teorema di Poynting e alla potenza associata alla propagazione di onde elettromagnetiche. L’ottavo capitolo presenta un’introduzione ai metodi numerici, il metodo delle differenze finite, il metodo dei momenti, il metodo degli elementi finiti in due dimensioni e le proprietà dell’equazione di Laplace e di Poisson. Il libro presenta molti esercizi ed esempi numerici.

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Raccolta di lezioni per elettromagnetismo. Elettricità. Corrente. Magnetismo

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Maurizio Zani è nato a Brescia il 6 febbraio 1969. Laureatosi in Ingegneria Elettronica e conseguito il Dottorato di Ricerca in Fisica presso il Politecnico di Milano, attualmente è Ricercatore presso il Dipartimento di Fisica dove svolge ricerca tramite microscopia e spettroscopia Auger a scansione. (http://www.mauriziozani.it) Dello stesso autore: Fisica sperimentale Meccanica. Termodinamica. Elettromagnetismo Raccolta di lezioni per Meccanica Punto materiale. Gravitazione. Corpo rigido Raccolta di lezioni per Termodinamica Solidi. Fluidi. Gas Raccolta di lezioni per Elettromagnetismo Elettricità. Corrente. Magnetismo Raccolta di esercizi per Meccanica Punto materiale. Gravitazione. Corpo rigido Raccolta di esercizi per Termodinamica Solidi. Fluidi. Gas Raccolta di esercizi per Elettromagnetismo Elettricità. Corrente. Magnetismo

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Fondamenti di onde elettromagnetiche

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Lo studio delle onde elettromagnetiche svolge un ruolo di primo piano nella preparazione degli ingegneri elettronici e delle telecomunicazioni, sia per la rilevanza applicativa dell’argomento trattato, sia per la sua importanza formativa. Il testo si propone di introdurre in maniera semplice e – nel contempo – dettagliata e rigorosa i fondamenti della teoria delle onde elettromagnetiche, in modo da creare solide basi per successivi insegnamenti che utilizzano e ampliano tali concetti (microonde, antenne, ottica, ecc) e fare acquisire, seppure a livello elementare, padronanza delle metodologie dell’elettromagnetismo..

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Guida alle equazioni di Maxwell

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Le equazioni di Maxwell rappresentano quattro delle equazioni più influenti della scienza: la legge di Gauss per i campi elettrici, la legge di Gauss per i campi magnetici, la legge di Faraday e la legge di Ampere-Maxwell. In questa guida ogni equazione è oggetto di un intero capitolo, con dettagliate spiegazioni sul significato fisico di ciascun simbolo nell’equazione, sia per la forma integrale che differenziale. Il capitolo finale mostra come le equazioni di Maxwell possono essere combinate per produrre l’equazione d’onda, la base per la teoria elettromagnetica della luce.

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La teoria di Maxwell

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ADRIANO PAOLO MORANDO iniziò a scrivere questi appunti parecchi anni fa, con l’intenzione di rivederli, sistemarli ed aggiornarli per un’eventuale pubblicazione. Purtroppo la sua prematura scomparsa gli ha impedito di realizzare questo suo intento. Abbiamo ritenuto di doverci attenere scrupolosamente agli originali, così come li abbiamo trovati nel suo archivio elettronico. Il nostro intervento si è limitato a qualche piccolo miglioramento grafico e d’impaginazione. Non possiamo escludere che alcune parti di questi appunti possano essere già state utilizzate dal Prof. Morando per altre pubblicazioni. Nel caso sia così, ce ne scusiamo fin d’ora. Scopo della loro pubblicazione è del resto semplicemente quello di ricordare un’importante figura di ingegnere e un grande amico. Queste pagine sono dedicate a tutti coloro che gli sono stati vicini e ai suoi tanti allievi.

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Vortici e colori. Alle origini dell’opera di James Clerk Maxwell

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Esiste una relazione tra lo studio dei colori e la rotazione di una trottola? E le rotazioni di una trottola, o i vortici in un fluido possono servire per capire gli anelli di Saturno o la struttura dei costituenti ultimi della materia? E ancora, le rotazioni dei corpi hanno un qualche legame con le origini della cibernetica? Risposte affermative a tali domande si trovano in questo volume, che ripercorre la vita e l’opera di James Clerk Maxwell, uno dei più grandi scienziati di tutti i tempi. Grazie all’uso raffinato e consapevole di modelli, analogie e metafore – tema che costituisce il filo conduttore del libro – Maxwell riesce a individuare connessioni tra regioni del sapere apparentemente distanti, a partire dai legami tra la teoria dei colori e quella delle rotazioni. La lezione di Maxwell sarà un punto di riferimento per molti scienziati del XX secolo. Il libro, che contiene ampi stralci di testi maxwelliani dedicati a riflessioni filosofiche, si rivela quindi uno strumento prezioso per capire come si sono plasmate la scienza e la tecnica che innervano il mondo in cui viviamo.

Quello che in pochi conoscono sullo scienziato James Clerk Maxwell, noto universalmente per l’eleganza delle “equazioni di Maxwell”, è che egli nascondeva in sé anche l’animo sensibile di un poeta. L’opera a riguardo più interessante è secondo il nostro parere la “Paradoxical Ode”, scritta nel 1878. Si tratta di componimento veramente magnifico, enigmatico e affascinante, che affronta temi intricati come la topologia, la cosmologia e l’evoluzione. Questa opera riflette i pensieri e le riflessioni del grande scienziato sui legami tra scienza e religione, tra scelta e casualità, tra morte ed eternità.