Programma di fisica – classe 5I – anno scolastico 2006/2007
Cariche,forze e campi elettrici
Elettrizzazione, modi e relativa interpretazione per un isolante e per un conduttore, carica elettrica, unità di misura,
legge di Coulomb, densità di carica.
Campo elettrico, definizione e unità di misura, linee di forza.
Flusso di campo elettrico,teorema di Gauss.
Applicazione del teorema di Gauss nel calcolo di campi elettrici in particolari condizioni di simmetria (sfera conduttrice
carica cava e piena, lastra piana, coppia di lastre parallele con la stessa carica o con carica opposta, distribuzione lineare
di cariche, sfere di materiale isolante…….)
Campo elettrico di un conduttore carico e teorema di Coulomb
Potenziale, energia potenziale e capacità elettrica
Definizioni e unità di misura, energia potenziale e potenziale di una carica puntiforme, superfici equipotenziali, energia
potenziale di una configurazione e di cariche, relazioni tra potenziale e campo elettrico, circuitazione del campo elettrico
e conservazione dell’energia, confronto con il campo gravitazionale.
Moto di una carica in un campo elettrico con direzione di vo uguale o ortogonale al campo
Esperimento di Millikan e quantizzazione della carica elettrica.
Capacità di un conduttore: definizioni e unità di misura, conduttori in equilibrio elettrostatico.
Condensatore, capacità di un condensatore con o senza dielettrico in particolari condizioni di simmetria. Energia di un
condensatore, carica e scarica di un condensatore, condensatori in serie e parallelo, circuito RC
Corrente elettrica continua e circuiti
Definizione, unità di misura, velocità di deriva; differenza di potenziale e forza elettromotrice, strumenti di misura,
resistenza, strumenti di misura. Resistenza elettrica, leggi di Ohm, resistenza specifica e conducibilità, collegamento di
resistenze in serie e parallelo. Effetto Joule, lavoro e potenza elettrica. Analisi di circuiti complessi con le leggi di
Kirchhoff.
Galvanometro,amperometri e voltmetri
Magnetismo
Fonti di campi magnetici:magneti e correnti; esperimento di Oersted. Forza di Lorentz ed effetto Hall. Moto di una
particella carica in un campo magnetico e in un campo elettrico: spettrometro di massa, ciclotrone,selettore di velocità..
Campo magnetico di un filo rettilineo,spira circolare, solenoide. Flusso di campo magnetico, circuitazione del campo
magnetico(teorema di Ampere).
Interazione magnete-corrente e corrente-corrente, definizione di ampère; azione del campo magnetico su un filo e su una
spira percorsi da corrente, momento magnetico
Induzione elettromagnetica
Flusso di campo magnetico: condizioni per la sua variabilità nel tempo, legge di Faraday-Neumann-Lenz; interpretazione
della origine della corrente indotta mediante la forza di Lorentz. Generatori di corrente. Correnti alternate, definizione
di intensità efficace, tensione efficace, potenza media. Circuito RL con generatore CC
Coefficiente di autoinduzione di un circuito elettrico. Circuito RC,RL,RLC,in corrente alternata, reattanza induttiva,
capacitiva, impedenza, studio mediante i fasori. Potenza media dissipata e fattore di potenza. Produzione di energia
elettrica e trasporto, trasformatori.
Onde elettromagnetiche
Interdipendenza tra fenomeni elettrici e magnetici , paradosso del teorema di Ampere, principio di simmetria, la corrente
di spostamento
Equazioni di Maxwell, onde elettromagnetiche,funzione d’onda, velocità di propagazione,densità di energia,intensità di
radiazione, quantità di moto, pressione di radiazione, lo spettro elettromagnetico:classificazione delle onde in relazione a
frequenza…, origine, utilizzo…
Circuiti oscillanti LC, analogie con sistemi oscillanti
Fisica moderna e nucleare
La radiazione di un corpo nero: ipotesi di PlancK. I fotoni e l’effetto fotoelettrico, effetto Compton.
Meccanica quantistica: aspetto ondulatorio della materia, lunghezza d’onda di De Broglie.
Principio di complementarietà , principio di indeterminazione
Scoperta della radioattività, struttura del nucleo,forza nucleare forte e raggio d’azione, stabilità nucleare e decadimenti,
energia di legame , equivalente in energia di u, protone,… .Famiglie radioattive, raggi , , : origine e caratteristiche, legge
di decadimento e tempi di dimezzamento. Fissione e fusione nucleare, energia liberata, utilizzo….
Mirandola 15/05/2007
