PROGRAMMA DI FISICA Liceo Scientifico Talete Classe IV L A.S. 2015-2016 Prof.ssa Allegro Francesca Modulo1- Il campo elettrico IL POTENZIALE ELETTRICO L’energia potenziale elettrica. L’energia potenziale della forza di Coulomb. Il lavoro fatto dalle forze del campo. Il caso di più cariche puntiformi. Il potenziale elettrico. La differenza di potenziale. Il moto spontaneo delle cariche. Il potenziale di una carica puntiforme. Le superfici equipotenziali. La deduzione del campo elettrico dal potenziale. La circuitazione del campo elettrostatico. FENOMENI DI ELETTROSTATICA La distribuzione della carica in un conduttore in equilibrio elettrostatico. Il campo elettrico e il potenziale in un conduttore all’equilibrio. Il teorema di Coulomb. La capacità di un conduttore. Il potenziale di una sfera carica isolata. La capacità di una sfera conduttrice. Il condensatore. Campo elettrico generato da un condensatore piano. Capacità di un condensatore piano. Capacità del condensatore sferico (senza dim.). I condensatori in serie e in parallelo. Energia immagazzinata in un condensatore. Calcolo del lavoro di carica del condensatore. Densità di energia elettrica. Modulo2-La corrente elettrica LA CORRENTE ELETTRICA CONTINUA L’intensità della corrente elettrica. I generatori di tensione e i circuiti elettrici. La prima legge di Ohm. Resistori in serie e in parallelo. Le leggi di Kirchhoff e relativa applicazione. L’effetto Joule. La forza elettromotrice di un generatore e la resistenza interna. LA CORRENTE ELETTRICA NEI METALLI Velocità di deriva degli elettroni. La seconda legge di Ohm. La dipendenza della resistività dalla temperatura. Carica e scarica di un condensatore. Modulo3-Il campo magnetico FENOMENI MAGNETICI FONDAMENTALI La forza magnetica e le linee del campo magnetico. Confronto tra campo magnetico e campo elettrico. Esperienza di Oersted. Esperienza di Faraday. Forze tra correnti. Definizione dell’Ampere e del Coulomb. L’intensità del campo magnetico. La forza magnetica su un filo percorso da corrente. Il campo magnetico di un filo percorso da corrente. Il campo magnetico di una spira e di un solenoide. Il motore elettrico. Il momento della forza magnetica su una spira(senza dim.). Il momento magnetico di una spira L’amperometro e il voltmetro. IL CAMPO MAGNETICO La forza di Lorentz. Il selettore di velocità. Il moto di una carica in un campo magnetico uniforme: moto con velocità perpendicolare al campo e moto con velocità obliqua al campo. La carica specifica dell’elettrone. Lo spettrometro di massa.Il flusso del campo magnetico. Il teorema di Gauss per il magnetismo.La circuitazione del campo magnetico. Il campo magnetico generato da un filo percorso da corrente e da un toroide(senza dim.).Le proprietà magnetiche dei materiali. Il ciclo di isteresi magnetica. L’elettromagnete. La temperatura di Curie. I domini di Weiss. Modulo 4-L’induzione e le onde elettromagnetiche L’INDUZIONE ELETTROMAGNETICA La corrente indotta. La legge di Faraday- Neumann. La forza elettromotrice indotta istantanea. La legge di Lenz. Le correnti di Foucault. L’autoinduzione e la mutua induzione. Energia di un campo magnetico. Induttanza di un solenoide. Densità di energia del campo magnetico. L’alternatore. LE EQUAZIONI DI MAXWELL E LE ONDE ELETTROMAGNETICHE Il campo elettrico indotto. La circuitazione del campo elettrico. La corrente di spostamento e la circuitazione del campo magnetico. Le equazioni di Maxwell e il campo elettromagnetico. Le onde elettromagnetiche. La velocità della luce. Le onde elettromagnetiche piane. La ricezione delle onde elettromagnetiche. L’energia trasportata da un’onda piana. La polarizzazione della luce. La legge di Malus. Lo spettro elettromagnetico. Modulo 5- La teoria della relatività LA RELATIVITÀ RISTRETTA L’esperimento di Michelson –Morley. Gli assiomi della teoria della relatività ristretta. La relatività della simultaneità. La dilatazione dei tempi. La contrazione delle lunghezze. Le trasformazioni di Lorentz. L’intervallo invariante (senza dim.). Lo spazio-tempo. La composizione delle velocità. L’equivalenza tra massa ed energia(senza dim.). Testo in adozione: Ugo Amaldi- L’Amaldi per i licei scientifici- Zanichelli Roma, 31/05/2016