anno scolastico 2014/2015 1. quantità di elettricità e legge di coul

ISTITUTO DI ISTRUZIONE SUPERIORE “CRISTOFORO MARZOLI”
con sezioni associate: Istituto Tecnico Industriale Statale “C. Marzoli”
Liceo Scientifico Statale “Galileo Galilei”
ANNO SCOLASTICO 2014/2015
CLASSE: 5E
DISCIPLINA: FISICA
DOCENTI: LUIGINA FERRARI
LIBRI DI TESTO E SUSSIDI DIDATTICI:
ED. ZANICHELLI
S.MANDOLINI, LE PAROLE DELLA FISICA, VOL. 3
ARGOMENTI SVOLTI:
1. QUANTITÀ DI ELETTRICITÀ E LEGGE DI COULOMB
Prime manifestazioni dei fenomeni elettrici: elettrizzazione per strofinio. Origine microscopica
dei fenomeni elettrici. Quantizzazione della carica elettrica. Principio di conservazione della
carica elettrica. Unità di misura della carica elettrica: Coulomb.
Elettrostatica: principio di sovrapposizione, legge di Coulomb.
Confronto tra forze elettriche e gravitazionali.
2. CAMPO ELETTRICO E POTENZIALE ELETTRICO
Concetto di campo elettrico dal punto di vista qualitativo. Il vettore campo elettrico. Linee
vettoriali e rappresentazione grafica di un campo elettrico.
Il flusso del campo elettrico attraverso una superficie. Il teorema di Gauss e la sua
dimostrazione in un caso particolare.
Lavoro della forza del campo elettrico (campo uniforme, campo creato da una carica q
puntiforme). Energia potenziale elettrica. Potenziale elettrico e sua unità di misura: il volt.
Potenziale elettrico e moto delle cariche. Superfici equipotenziali. Calcolo del campo elettrico
partendo dal potenziale elettrico.
3. ALCUNI FENOMENI DI ELETTROSTATICA
Conduttori e isolanti: la distribuzione della carica elettrica nei corpi conduttori. Campo
elettrico e potenziale in un conduttore isolato. Potere dispersivo delle punte. Teorema di
Coulomb: enunciato e sua deduzione. Induzione elettrostatica. Campo elettrico e potenziale in
un conduttore sferico isolato.
Capacità elettrica e sua unità di misura: farad. Condensatori. Deduzione della formula della
capacità nel caso di un condensatore piano.
Energia di un condensatore carico. Densità di energia del campo elettrico.
4. CORRENTE ELETTRICA E RESISTENZA
Corrente elettrica. Verso convenzionale della corrente. Intensità di corrente e sua unità di misura:
Ampére. Prima legge di Ohm. Resistenza elettrica e sua unità di misura: ohm. Seconda legge di
Ohm. Resistività.
Energia e potenza di una corrente. Forza elettromotrice. Equazione generale di un circuito ad
una sola maglia. Principi di Kirchhoff. Collegamenti in serie e in parallelo di resistenze.
Via Levadello 25036 Palazzolo S/O (BS) - C.F. 91011920179 - Tel. 0307400391; Fax 0307302627;
Codice istituzione: BSIS01800P - e-mail: [email protected]; http://www.istitutomarzoli.gov.it
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Liceo Scientifico Statale “Galileo Galilei”
5. IL CAMPO MAGNETICO
Osservazioni qualitative. Differenze fondamentali tra fenomeni elettrici e magnetici. Forze che
si esercitano tra magneti e correnti, tra correnti e correnti: esperienza di Oersted, esperienza di
Faraday, esperienza di Ampére.
Origine del campo magnetico: ipotesi di Ampére. Campo magnetico generato da una corrente
che percorre un filo rettilineo, una spira circolare (nel centro della spira) ed un solenoide.
Correnti e poli: spiegazione del fatto che i poli magnetici non sono separabili.
Flusso del campo magnetico: teorema di Gauss per il magnetismo.
Circuitazione di vettori. Circuitazione del campo elettrico. Circuitazione del campo magnetico
generato da un filo rettilineo percorso da corrente lungo una circonferenza concentrica al filo e
posta su un piano perpendicolare ad esso. Deduzione del teorema della cicuitazione di Ampére.
Deduzione, senza dimostrazione, del modulo del campo magnetico in base alla forza prodotta
dal campo magnetico su una corrente. Unità di misura del campo magnetico: Tesla.
Forza esercitata da un campo magnetico su una carica elettrica in movimento. Cenni al moto di
una carica elettrica in un campo magnetico uniforme.
Forza che si esercita tra due fili percorsi da corrente. Definizione di Ampére.
Azione di un campo magnetico su di una spira quadrata percorsa da corrente.
Il campo magnetico nei mezzi materiali. Sostanze diamagnetiche, paramagnetiche,
ferromagnetiche.
6. INDUZIONE ELETTROMAGNETICA
Descrizione e analisi di una delle esperienze di Faraday sulle correnti indotte. Legge di
Faraday. Legge di Lenz. Esempio dell’applicazione della legge di Lenz. La non conservatività
del campo elettromotore.
Autoinduzione. Induttanza e sua unità di misura: henry. Importanza dell’autoinduzione nelle
fasi di apertura e chiusura di un circuito.
Energia dei campi elettrico e magnetico.
7. EQUAZIONI DI MAXWELL
Corrente di spostamento e teorema della circuitazione di Ampére-Maxwell.
Le equazioni di Maxwell. Cenni alla produzione di onde elettromagnetiche.
Palazzolo s/O,
Il Docente
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