LICEO STATALE “P. E. IMBRIANI” AVELLINO PROGRAMMA DI

LICEO STATALE “P. E. IMBRIANI” AVELLINO PROGRAMMA DI FISICA
DOCENTE: PROF. Antonio Iannuzzi
ANNO SCOLASTICO 2012 - 2013
CLASSE 5a SEZ. A INDIRIZZO: SCIENTIFICO TECNOLOGICO
PROGRAMMA SVOLTO DI FISICA
CARICA ELETTRICA. LEGGE DI COULOMB
Corpi elettrizzati e loro interazioni; elettrizzazione per strofinio, contatto, induzione. Isolanti e
conduttori. Elettroscopio. Interpretazione dei fenomeni di elettrizzazione. Polarizzazione del
dielettrico. Principio di conservazione della carica elettrica. Legge di Coulomb nel vuoto e nei
dielettrici. Distribuzione delle cariche sulla superficie dei conduttori in equilibrio elettrostatico.
IL CAMPO ELETTROSTATICO
Il concetto di campo elettrico. Il vettore campo elettrico. Rappresentazione del campo tramite le linee di
forza. Il campo elettrostatico di una carica puntiforme. Principio di sovrapposizione. Campo generato
da due cariche puntiformi. Il flusso del campo elettrico. Teorema di Gauss e relative applicazioni:
distribuzione delle cariche sulla superficie di un conduttore in equilibrio elettrostatico, campo di una
lastra carica, campo di un condensatore, campo di una sfera conduttrice carica, campo di una sfera
uniformemente carica. Energia potenziale elettrica. Potenziale elettrico. Campo e potenziale di un
conduttore in equilibrio elettrostatico. Teorema di Coulomb. Potere dispersivo delle punte. Capacità di
un conduttore. Condensatori. Collegamento di condensatori in serie e in parallelo. Lavoro di carica di
un condensatore. Energia del campo elettrico.
LA CONDUZIONE NEI SOLIDI
La corrente elettrica nei conduttori metallici. Leggi di Ohm. Forza elettromotrice. Circuiti elettrici
puramente resistivi. Collegamento di resistenze in serie e in parallelo. Strumenti di misura. Lavoro e
potenza della corrente. Effetto Joule.
IL CAMPO MAGNETICO
I magneti e le loro interazioni. Il campo magnetico. Esperimento di Oersted. Il campo magnetico delle
correnti e l'interazione corrente-magnete. Il vettore B. Legge di Ampère relativa all'interazione
corrente-corrente. Induzione magnetica di alcuni circuiti percorsi da corrente: filo rettilineo (legge di
Biot-Savart), solenoide. Teorema della circuitazione di Ampère e sua applicazione al calcolo di B
generato da un solenoide. Il flusso dell'induzione magnetica. Momento torcente di un campo magnetico
su una spira percorsa da corrente e relative applicazioni: amperometro a bobina mobile e motore
elettrico a corrente continua. Le sostanze e la loro permeabilità magnetica relativa. Origine atomica
delle proprietà magnetiche di un materiale. Intensità magnetica H e intensità di magnetizzazione M.
Ferromagnetismo e ciclo di isteresi. Magneti permanenti e elettrocalamite.
MOTO DI CARICHE ELETTRICHE IN UN CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO
Moto di una carica in un campo elettrico uniforme. Cenni sull’esperimento di Millikan.
Forza di Lorentz. Moto di una carica in un campo magnetico uniforme.
Applicazioni: esperimento di Thomson (senza calcoli), spettrografo di massa, cenni sugli
acceleratori di particelle.
INDUZIONE ELETTROMAGNETICA
Esperienze di Faraday sulle correnti indotte. Altri casi di correnti indotte. Leggi di Faraday- Neumann e
di Lenz (senza dimostrazione). Correnti di Foucault. Cenni su induttanza di un circuito, autoinduzione
elettromagnetica, extracorrenti di apertura e di chiusura. Produzione di corrente alternata con campi
magnetici: principio di funzionamento dell’alternatore. Trasformatore statico. Il trasporto dell’energia
elettrica.
EQUAZIONI DI MAXWELL
Campo elettrico indotto. Paradosso del teorema di Ampère e corrente di spostamento. Equazioni di
Maxwell. Cenni sulle onde elettromagnetiche.
CENNI DI FISICA MODERNA
La crisi della Fisica classica e l’introduzione alla meccanica quantistica: Corpo nero, effetto
fotoelettrico, effetto Compton. Cenni di relatività ristretta.
ESPERIENZE DI LABORATORIO: Misura di configurazioni in serie e parallelo di resistenze con BREADBOARD,
esperienze con campi magnetici: forza di Lorentz (tramite filo percorso da corrente in campo magnetico), aghi
magnetici e caiamite, aghi magnetici e filo percorso da corrente (Oersted). Faraday Neumann, esperimento di
Thomson per rapporto carica massa. Simulazioni di vari circuiti in alternata e continua con PHET.
Avellino
Gli alunni
II docente
Prof. Antonio lannuzzi