Programma per l’esame di stato Disciplina: FISICA LE CARICHE ELETTRICHE Fenomeni elettrostatici: la carica elettrica; conduttori e isolanti; l’elettrizzazione per strofinio; l’elettrizzazione per contatto. La legge di Coulomb: la forza elettrostatica, l’unità di misura della carica; la costante dielettrica di un mezzo; il principio di sovrapposizione; l’induzione elettrostatica, la polarizzazione degli isolanti; confronto tra le forze elettriche e gravitazionali. Il campo elettrico: il concetto di campo; campi scalari e campi vettoriali; il campo gravitazionale; il campo elettrico; campo creato da una carica puntiforme e da più cariche puntiformi; le linee di campo; distribuzione di cariche sulla superficie dei conduttori; il campo elettrico di una sfera carica conduttrice; il flusso del vettore campo elettrico (cenni). Il moto di una carica elettrica: carica libera in un campo elettrico; carica inizialmente ferma in un campo uniforme; velocità parallela alla direzione del campo; velocità perpendicolare alla direzione del campo. La differenza di potenziale: l’energia potenziale nel campo gravitazionale (ripasso); energia potenziale nel campo elettrico; il potenziale elettrico; il potenziale di una carica puntiforme; la differenza di potenziale; la relazione tra lavoro del campo elettrico e la differenza di potenziale; le superfici equipotenziali. L’accumulo di cariche elettriche : il condensatore, la capacità del condensatore, il condensatore piano. LA CORRENTE CONTINUA Il circuito elettrico e la corrente: gli elementi di un circuito; la corrente elettrica; l’intensità di corrente elettrica. L’energia nei circuiti elettrici: generatori e utilizzatori; il ruolo del generatore; la potenza elettrica. La resistenza elettrica: la curva caratteristica; la prima legge di Ohm; la potenza dei conduttori ohmici; conduttori ohmici in serie e in parallelo e la resistenza equivalente. La seconda legge di Ohm: enunciato; la resistività dei vari materiali e la sua dipendenza dalla temperatura; superconduttori e semiconduttori. L’effetto Joule : l’effetto termico della corrente elettrica; la legge di Joule; applicazione dell’effetto Joule. La resistenza interna: la forza elettromotrice e la resistenza interna di un generatore di tensione. La corrente nei liquidi: le soluzioni; la cella elettrolitica; la pila cenni storici. La corrente nei gas e nel vuoto: la corrente nei gas; il lavoro di estrazione (cenni). IL CAMPO MAGNETICO Fenomeni magnetici: i magneti; campo magnetico creato da magneti; le linee di campo magnetico. corrente immersi in un campo magnetico; intensità del campo magnetico; campo magnetico in prossimità di un filo rettilineo; analogia tra spira e magnete rettilineo; ipotesi sull’origine del campo magnetico terrestre; forze agenti su una spira rettangolare percorsa da corrente; il motore; l’amperometro e il voltmetro; interazioni tra correnti e la definizione di ampere. Il campo magnetico nella materia: il comportamento magnetico delle sostanze; la permeabilità magnetica relativa; sostanze paramagnetiche, diamagnetiche e ferromagnetiche. la forza di Lorentz: la forza su una carica in moto; il lavoro della forza di Lorentz; il moto di una carica in un campo magnetico; lo spettrometro di massa. L’INDUZIONE ELETTROMAGNETICA Alcune esperienze qualitative: la corrente indotta; due circuiti in movimento relativo; corrente variabile nel circuito induttore. Il flusso del vettore campo magnetico: la definizione di flusso; il flusso e le linee del campo magnetico; le variazioni di flusso. La legge di Faraday – Neumann – Lenz: la causa delle correnti indotte; la legge di Faraday – Neumann; la legge di Lenz; osservazioni sulla legge di Lenz; la forza elettromotrice indotta. Crema, 15 maggio 2008 L’insegnante Gli alunni