LICEO SCIENTIFICO STATALE “B. RAMBALDI – L. VALERIANI”
Via F. Guicciardini, 4 – 40026 Imola (BO)
ANNO SCOLASTICO 2012/2013
CLASSE 5CS
PROGRAMMA svolto di
FISICA
Docente: GLORIA NOBILI
ANNO SCOLASTICO 2012/2013
CLASSE 5CS
PROGRAMMA SVOLTO
FISICA
Docente: GLORIA NOBILI
La carica elettrica e la legge di Coulomb
Corpi elettrizzati e loro interazione. Elettrizzazione per strofinio, contatto e induzione elettrostatica.
Interpretazione dei fenomeni di elettrizzazione. Conduttori ed isolanti. Principio di conservazione della carica
elettrica. Definizione operativa della carica. Unità di misura della carica elettrica nel S.I. Legge di Coulomb. Il
principio di sovrapposizione. La costante dielettrica relativa e assoluta. La forza elettrica nella materia.
Polarizzazione degli isolanti.
Il campo elettrico.
Concetto di campo elettrostatico. Il vettore campo elettrico. Il campo elettrico prodotto da una carica
puntiforme e da più cariche. Rappresentazione del campo elettrico attraverso le linee di campo. Le proprietà
delle linee di campo. Concetto di flusso di un campo vettoriale attraverso una superficie. Flusso del campo
elettrico e teorema di Gauss. La densità superficiale di carica. Il campo elettrico generato da una
distribuzione piana infinita di carica e da una distribuzione di carica con simmetria sferica. Analogie e
differenze con il campo gravitazionale.
Il potenziale elettrico.
Energia potenziale elettrica. Andamento dell’energia potenziale in funzione della distanza tra cariche.
Potenziale elettrico e sua unità di misura. La differenza di potenziale e il legame con il campo elettrico. Le
superfici equipotenziali. La relazione tra linee di campo e le superfici equipotenziali. Concetto di
circuitazione. La circuitazione del campo elettrico.
Fenomeni elettrostatici.
La condizione di equilibrio elettrostatico e la distribuzione di carica nei conduttori. Campo elettrico e
potenziale in un conduttore all’equilibrio. Il problema generale dell’elettrostatica: il teorema di Coulomb.
Capacità di un conduttore e la sua unità di misura nel S.I. Condensatori. Campo elettrico e capacità di un
condensatore a facce piane e parallele. Concetto di capacità equivalente. Collegamento di condensatori in
serie e in parallelo.
La corrente elettrica continua.
Definizione di corrente elettrica e di corrente continu. Intensità e verso della corrente continua. L’unità di
misura della corrente nel S.I. I generatori di tensione. Elementi fondamentali di un circuito elettrico.
Collegamenti in serie e in parallelo dei conduttori in un circuito elettrico. La prima legge di Ohm. I resistori.
Collegamenti in serie e in parallelo di resistori. Potenza dissipata in un circuito per effetto Joule. Forza
elettromotrice e il generatore reale di tensione.
La corrente elettrica nei metalli e nei gas.
Interpretazione microscopica del moto delle cariche nei conduttori. La velocità di deriva. La seconda legge di
Ohm. Resistività e temperatura. I superconduttori. Carica e scarica di un condensatore. Il lavoro di
estrazione degli elettroni da un metallo per effetto termoionico e per effetto fotoelettrico. L’elettronvolt.
L’effetto Volta. Le pile e gli accumulatori. La conducibilità nei gas. Le scariche elettriche nei gas. I raggi
catodici.
Fenomeni magnetici fondamentali.
Fenomeni di magnetismo naturale. Magneti e loro interazione. Caratteristiche del campo magnetico. La forza
magnetica e le linee del campo magnetico. Il campo magnetico terrestre. L’esperienza di Oersted e le
interazioni tra magneti e correnti. L’esperienza di Faraday, l’esperienza di Ampère e la forza magnetica tra
fili percorsi da corrente. La legge di Ampere. La permeabilità magnetica nel vuoto. Definizione dell’ampere.
Intensità del campo magnetico e sua unità di misura nel S.I. Forza magnetica su un filo percorso da
corrente. Campo magnetico di un filo percorso da corrente e legge di Biot-Savart. Campo magnetico di una
spira circolare e di un solenoide. Principi di funzionamento di un motore elettrico. Amperometri e voltmetri.
Il campo magnetico.
La forza di Lorentz. Il moto di una carica in un campo magnetico uniforme. Il valore della carica specifica
dell’elettrone. Il flusso del campo magnetico e il teorema di Gauss. Unità di misura del flusso magnetico nel
S.I. La circuitazione del campo magnetico e il teorema di Ampere. Le sostanze ferromagnetiche,
diamagnetiche e paramagnetiche. Interpretazione microscopica delle proprietà magnetiche. La temperatura
critica; i domini di Weiss. Il ciclo di isteresi magnetica. L’elettromagnete.
Induzione elettromagnetica.
La corrente indotta e l’induzione elettromagnetica. Legge di Faraday-Neumann. La forza e.m. indotta media
e istantanea. La legge di Lenz: correnti di Foucault. Concetti di autoinduzione e mutua induzione. Corrente
alternata: valore efficace della corrente e della f.e.m. I circuiti in corrente alternata. L’alternatore. Il
trasformatore.
Le equazione di Maxwell e le onde elettromagnetiche.
Campi elettrici indotti. La circuitazione del campo elettrico indotto. La corrente di spostamento. Le equazioni
di Maxwell e il campo em. Onde elettromagnetiche: produzione, propagazione e ricezione. La velocità della
luce. Lo spettro em. Le onde radio e le microonde. Le radiazioni infrarosse, visibili e ultraviolette. I raggi X e i
raggi gamma. Le applicazioni tecnologiche: radar, radio, televisione e telefoni cellulari.
Libro di testo:
U. Amaldi –
“La Fisica di Amaldi” libro multimediale con CD Rom
Vol. 3 : Elettromagnetismo, Fisica atomica e subatomica
Ed. Zanichelli, Bologna
Imola, 20 maggio 2013
I rappresentanti di classe
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Il docente (Gloria Nobili)
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