La carica elettrica e la legge di Coulomb

Programma di FISICA Classe 5° E a. s. 2013/2014
La carica elettrica e la legge di Coulomb
Corpi elettrizzati e loro interazioni. Conduttori e isolanti. La polarizzazione dei dielettrici. L’induzione
elettrostatica. La legge di Coulomb: forza di interazione elettrostatica, principio di sovrapposizione, forza tra
due cariche in un dielettrico.
Il campo elettrico
Concetto di campo elettrico. Il campo elettrico di una carica puntiforme: rappresentazione del
campo,sovrapposizione di campi. Il flusso del campo elettrico e il teorema di Gauss. Applicazioni del
teorema di Gauss: distribuzione della carica elettrica sulla superficie di un conduttore in equilibrio
elettrostatico, campi elettrici generati da distribuzioni piane di carica, campo elettrico di un filo carico di
lunghezza infinita, campi elettrici generati da distribuzioni sferiche di carica.
Energia potenziale elettrica: lavoro del campo elettrico, calcolo dell’energia potenziale elettrica,
circuitazione del campo elettrico. Il potenziale elettrico. Campo e potenziale di un conduttore in equilibrio
elettrostatico: potenziale di un conduttore sferico, campo elettrico in prossimità della superficie di un
conduttore, potere delle punte. La capacità di un conduttore. Condensatori: capacità di un condensatore,
effetto di un dielettrico sulla capacità di un condensatore, sistemi di condensatori in serie e in parallelo.
La corrente elettrica
La corrente elettrica e la forza elettromotrice. La resistenza elettrica e le leggi di Ohm. Circuiti elettrici in
corrente continua: la prima legge di Ohm applicata a un circuito chiuso, forza elettromotrice e differenza di
potenziale,seconda legge di Ohm, resistività, resistenze in serie e parallelo. Energia e potenza elettrica.
Legge di Ohm generalizzata. Principi di Kirchhoff . Risoluzione di circuiti.
Il magnetismo
Campi magnetici generati da magneti e da correnti: campi magnetici dei magneti, campi magnetici delle
correnti. Il vettore induzione magnetica. Induzione magnetica di un filo percorso da corrente: legge di BiotSavart, azioni elettrodinamiche tra correnti, definizione di ampere. Il flusso del campo di induzione
magnetica: teorema di Gauss per il campo magnetico. La circuitazione di un campo vettoriale. La
circuitazione del campo di induzione magnetica: teorema della circuitazione di Ampere. Applicazione del
teorema della circuitazione: induzione magnetica di un solenoide.
L’induzione elettromagnetica
Le esperienze di Faraday e le correnti indotte: conduttori fermi e campi magnetici variabili, corrente indotta
in un conduttore in movimento. La legge di Farday-Neumann-Lenz: flusso concatenato con un circuito,
verso della corrente indotta e conservazione dell’energia, legge di Lenz
Le equazioni di Maxwell ( integraz. al documento del 15 maggio)
Le quattro equazioni e le simmetrie. La generalizzazione del teorema di Ampere. La corrente di spostamento.
Le equazioni di Maxwell. Le onde elettromagnetiche e la velocità della luce. Produzione e ricezione delle
onde elettromagnetiche.
Libro di Testo:
G.P.Parodi-M.Ostili-G.Mochi Onori
L’evoluzione della Fisica vol. 3A
ed. Paravia
Firenze 4/06/2014
L’insegnante
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I rappresentanti degli alunni
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