PROGRAMMA DI FISICA SVOLTO
Anno Scolastico 2012/2013
Classe V D
Prof.ssa Fabrizia De Bernardi
ELETTROSTATICA
Esperimenti di elettrostatica (scheda): elettroscopio, induzione elettrostatica, emisferi di Cavendish,
elettroforo di Volta, schermo elettrostatico. Conduttori e isolanti.
Legge di Coulomb e sua relazione con la legge di gravitazione universale: dimostrazione di
Newton. La costante Ko e la costante dielettrica del vuoto.
Concetto di campo e campo elettrostatico. Campo di una carica puntiforme e di un dipolo elettrico.
Flusso del campo elettrico. Linee del campo elettrostatico e loro caratteristiche.
Definizione di densità di carica superficiale, di volume e lineare.
Teorema di Gauss e sue applicazioni: campo generato da una sfera carica in equilibrio elettrostatico,
da una distribuzione omogenea superficiale di carica, da una distribuzione omogenea lineare, campo
generato da due superfici piane affacciate cariche di segno opposto, campo generato all’esterno e
all’interno di un conduttore sferico con carica distribuita omogeneamente in tutto il suo volume.
Energia potenziale elettrostatica, lavoro in un campo elettrostatico e potenziale elettrostatico.
Relazione matematica tra il potenziale elettrostatico e il campo elettrico.
Moto di una carica in un campo elettrico uniforme.
Esperienza di Millikan: (scheda, calcoli facoltativi).
Capacità di un conduttore. Condensatore. Condensatori in serie e in parallelo: capacità equivalente.
Lavoro di carica di un condensatore: energia e densità di energia del campo elettrico.
Circuitazione del campo elettrostatico e conservatività del campo elettrostatico.
Polarizzazione del dielettrico e rottura del dielettrico.
Campo elettrico in un condensatore in presenza di un dielettrico.
(approfondimento su scheda facoltativo)
ELETTRODINAMICA
Definizione di intensità di corrente elettrica. Leggi di Ohm.
Resistori in serie e in parallelo: resistenza equivalente.
Forza elettromotrice: legge di Ohm generalizzata.
Effetto Joule. Lavoro e potenza della corrente.
Principi di Kirchhoff e risoluzione dei circuiti con pile e resistori.
Circuito RC: risoluzione di circuiti con resistori, pile e condensatori.
Conduzione nei gas: scarica a scintilla. Conduzione nel vuoto: cos’è un tubo catodico. (scheda)
ELETTROMAGNETISMO
CAMPO MAGNETICO
Linee del campo magnetico generato da un magnete. Inseparabilità dei poli.
Il campo magnetico: forza di Lorentz agente su una carica elettrica e definizione del vettore
induzione magnetica.
Forza magnetica agente su una corrente elettrica.
Moto di una carica in un campo magnetico.
Esperimento di Thomson per la misura di e/m.(appunti)
Momento agente su una spira immersa in un campo magnetico.
Motore elettrico in corrente continua.
Interazione corrente-magnete: esperimento di Oersted. Interazione tra correnti: legge di Ampère.
Definizione di “ampere” come unità di misura del S.I: costante di permeabilità magnetica del vuoto.
Campo generato da una corrente elettrica: legge di Biot-Savart.
Teorema della circuitazione di Ampère. Campo magnetico di un solenoide.
Flusso del campo magnetico e teorema di Gauss.
MAGNETISMO NELLA MATERIA
(approfondimento su scheda facoltativo)
Momenti magnetici atomici. Caratteristiche atomiche delle sostanze magnetiche.
Sostanze diamagnetiche, paramagnetiche e ferromagnetiche.
Ciclo di isteresi.
INDUZIONE ELETTROMAGNETICA
Esperimenti di Faraday. Legge di Faraday-Lenz. (esempio verifica)
Generatore di corrente alternata.
Autoinduzione e induttanza.
Circuito RL. Energia e densità di energia del campo magnetico.
Il trasformatore di tensione.
Campo elettrico indotto e terza equazione di Maxwell.
Paradosso di Maxwell. Corrente di spostamento. Quarta equazione di Maxwell.
CORRENTI ALTERNATE
Circuito LC ideale e reale. Produzione della corrente alternata.
Circuito RCL: impedenza, valori efficaci, condizione di risonanza.
(tralasciata la trattazione con i fasori)
ONDE ELETTROMAGNETICHE
Quadro generale delle equazioni di Maxwell.
Importanza e conseguenze della teoria elettromagnetica di Maxwell.
Le onde elettromagnetiche e la loro velocità. Lo spettro elettromagnetico.
Trasporto di energia e di quantità di moto. La polarizzazione della luce.
ORIGINI DELLA FISICA QUANTISTICA
Radiazione del corpo nero. Legge di Planck e quantizzazione dell’energia.
Effetto fotoelettrico. Teoria dei fotoni di Einstein.
Effetto Compton.
De Broglie e il dualismo onda-corpuscolo della materia.
Equazione di Schrödinger e significato della funzione d’onda.
Principio di complementarità di Bohr.
Principio di indeterminazione di Heisenberg: un esperimento ideale di diffrazione degli elettroni
come verifica dello stesso.
Libro di testo
Autore : Walker
Titolo : Corso di Fisica, Vol.3
Editore : Linx
Cuneo, 15 maggio 2013
L’insegnante ____________________________
I rappresentanti di classe _____________________________
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