La carica elettrica e la legge di Coulomb L`elettrizzazione per

LICEO SCIENTIFICO opzione Scienze Applicate
Trivento
PROGRAMMA ANNUALE
Anno Scolastico 2014 / 2015
Classe: QUINTA sez. B
Disciplina: FISICA
ore settimanali: 3
Docente prof.ssa Ciccarone Daniela
La carica elettrica e la legge di Coulomb
L’elettrizzazione per strofinio e per contatto, l’induzione elettrostatica, descrizione a
livello microscopico dei fenomeni di elettrizzazione, principio di conservazione della
carica elettrica, corpi conduttori e corpi isolanti, dipoli elettrici, la polarizzazione di un
dielettrico, la definizione operativa della carica elettrica, la legge di Coulomb, il principio
d’indipendenza e sovrapposizione per le forze elettriche, costante dielettrica relativa e
costante dielettrica assoluta di un mezzo.
Il Campo Elettrico
Definizione di campo elettrico, le linee di forza del campo elettrico, il campo elettrico di
una carica puntiforme, il principio d’indipendenza e sovrapposizione per i campi elettrici,
il campo elettrico di più cariche puntiformi, il flusso del campo elettrico attraverso una
superficie S e il teorema di Gauss (con dim.), campo elettrico generato: da una
distribuzione piana infinita di carica (con dim), da una distribuzione lineare infinita di
carica (con dim), all’esterno e all’interno di un condensatore (con dim), all’esterno di una
distribuzione sferica di carica, all’interno di una sfera omogenea di carica.
Il potenziale Elettrico
L’energia potenziale elettrica, il potenziale elettrico, le superfici equipotenziali, il moto
spontaneo delle cariche elettriche, il principio d’indipendenza e sovrapposizione per il
potenziale elettrico, la circuitazione del campo elettrostatico, conservazione dell’energia
nel campo elettrico.
Fenomeni di elettrostatica
La distribuzione della carica nei conduttori in equilibrio elettrostatico, il campo elettrico e
il potenziale in un conduttore all’equilibrio (con dim), il Teorema di Coulomb (con dim), il
potere delle punte, la capacità di un conduttore, la capacità di una sfera conduttrice
isolata (con dim), il condensatore, processo di carica di un condensatore, la capacità di un
condensatore, effetto di un dielettrico sulla capacità di un condensatore, la capacità di un
condensatore piano, i condensatori in serie e in parallelo e le capacità equivalenti (con
dim), l’energia immagazzinata in un condensatore, calcolo del lavoro di carica del
condensatore, la densità di energia elettrica nel condensatore.
La corrente elettrica continua
La corrente elettrica, il suo verso, l’intensità della corrente elettrica, la corrente continua,
la velocità di deriva, i generatori di tensione e i circuiti elettrici, la prima legge di Ohm,
resistenze in serie e in parallelo e le resistenze equivalenti (con dim), nodi e maglie di un
circuito, le leggi di Kirchhoff, la trasformazione dell’energia elettrica, potenza dissipata,
la conservazione dell’energia nell’effetto Joule, il kilowattora, la forza elettromotrice,il
generatore reale di tensione, la seconda legge di Ohm,la dipendenza della resistività dalla
temperatura, i superconduttori.
I circuiti elettriciRC
Processo di carica di un condensatore, bilancio energetico del processo di carica, processo
di scarica di un condensatore.
Fenomeni magnetici fondamentali
La forza magnetica e le linee del campo magnetico, il campo magnetico terrestre,
confronto tra campo magnetico e campo elettrico, forze tra magneti e correnti:
l’esperienza di Oersted e l’esperienza di Faraday, forze tra correnti (legge di Ampere), la
definizione operativa di Ampere, l’intensità del campo magnetico, il campo magnetico: di
un filo percorso da corrente ( legge di Biot-Savart) (con dim), di una spira e di un
solenoide.
Il campo magnetico
La forza di Lorentz, dimostrazione della forza magnetica su una carica in moto,il moto di
una carica in un campo elettrico uniforme, esperimento di Millikan e quantizzazione
della carica elettrica, il moto di una carica in un campo magnetico uniforme, il selettore
di velocità, il raggio e il periodo del moto di una carica in un campo magnetico uniforme,
il flusso del campo magnetico, il teorema di Gauss per il magnetismo (con dim), la
circuitazione del campo magnetico (il teorema di Ampere) (con dim), le proprietà
magnetiche dei materiali (sostanze ferromagnetiche, paramagnetiche e diamagnetiche) e
la loro interpretazione microscopica, la permeabilità magnetica relativa.
L’induzione elettromagnetica
La corrente indotta, il ruolo del flusso del campo magnetico,la legge di Faraday-Neumann
(con dim), la forza elettromotrice indotta istantanea, la legge di Lenz, l’autoinduzione e la
mutua induzione, l’induttanza di un circuito, l’induttanza di un solenoide energia e
densità di energia del campo magnetico (con dim), le equazioni di Maxwell.
Trivento lì 30 maggio 2015
prof.ssa Daniela Ciccarone