I.I.S. PRIMO LEVI
ISTITUTO TECNICO SETTORE TECNOLOGICO
Elettronica ed Elettrotecnica - Informatica e Telecomunicazioni
LICEO SCIENTIFICO LICEO SCIENTIFICO opzione Scienze Applicate
DISCIPLINA:
CLASSE:
Fisica
5^
INSEGNANTI:
sez.
AS
A.S. 2012/13
Prof. Salvatore BOVA
LIBRO DI TESTO: U. AMALDI – LA FISICA PER I LICEI SCIENTIFICI - vol. 3° Editore ZANICHELLI
PROGRAMMA
SVOLTO
UNITA’ 1 – La carica eletttica e la legge di Coulomb.
Fenomeni elementari di elettrostatica. Convenzioni sui segni delle cariche. Conduttori e isolanti. La
legge di conservazione della carica. L’elettroscopio. Unità di misura della carica elettrica nel SI. La
carica elementare. La legge di Coulomb. Il principio di sovrapposizione. La costante dielettrica
relativa e assoluta. La forza elettrica nella materia.
UNITA’ 2 – Il campo elettrico.
Il vettore campo elettrico. Il campo elettrico prodotto da una carica puntiforme e da più cariche.
Rappresentazione del campo elettrico attraverso le linee di campo. Le proprietà delle linee di
campo. Concetto di flusso di un campo vettoriale attraverso una superficie. Il flusso del campo
elettrico e il teorema di Gauss. La densità superficiale di carica. Il campo elettrico generato da una
distribuzione piana infinita di carica.
UNITA’ 3 – Il potenziale elettrico.
L’energia potenziale elettrica. L’andamento dell’energia potenziale in funzione della distanza tra
due cariche. L’energia potenziale nel caso di più cariche. Il potenziale elettrico e la sua unità di
misura. La differenza di potenziale. Le superfici equipotenziali. La relazione tra le linee di campo e
le superfici equipotenziali.
UNITA’ 4 – Il modello atomico.
Il modello atomico di Thomson. L’esperimento di Rutherford. Le caratteristiche del modello
atomico planetario di Rutherford. Le dimensioni dell’atomo e del nucleo. L’esperimento di Millikan
e la quantizzazione della carica elettrica. Il modello atomico di Bohr e le sue caratteristiche. La
quantizzazione delle orbite. I numeri quantici. L’energia di legame dell’elettrone.
UNITA’ 5 – Fenomeni di elettrostatica.
Cenni sulla condizione di equilibrio elettrostatico e sulla distribuzione della carica nei conduttori.
La capacità di un conduttore e la sua unità di misura nel SI. Il condensatore. Campo elettrico e
capacità di un condensatore piano. La capacità equivalente. Collegamento di condensatori in serie e
in parallelo.
UNITA’ 6 – La corrente elettrica continua.
Intensità e verso della corrente continua. L’unità di misura della corrente nel SI. I generatori di
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tensione. Elementi fondamentali di un circuito elettrico. La prima legge di Ohm. Collegamento in
serie e in parallelo di resistori. Cenni sulle leggi di Kirchhoff. Cenni sugli effetti della corrente
elettrica. La potenza dissipata in un circuito per effetto Joule. Unità di misura per i consumi di
energia elettrica.
UNITA’ 7 – La corrente elettrica nei metalli.
L’interpretazione microscopica del moto delle cariche nei conduttori. Cenni sulla velocità di deriva.
La seconda legge di Ohm. Resistività e temperatura. I superconduttori. I processi di carica e di
scarica di un condensatore. Il lavoro di estrazione degli elettroni da un metallo. L’elettronvolt.
L’estrazione di elettroni da un metallo per effetto termoionico e per effetto fotoelettrico. L’effetto
Volta e la differenza di potenziale tra conduttori a contatto. L’effetto termoelettrico. La
termocoppia.
UNITA’ 8 – La corrente elettrica nei gas (Cenni).
La conduzione nei gas, le scariche elettriche, l’emissione di luce. Il tubo a raggi catodici e le sue
applicazioni.
UNITA’ 9 – Fenomeni magnetici fondamentali.
Fenomeni di magnetismo naturale ed il campo magnetico terrestre. Attrazione e repulsione tra poli
magnetici. L’esperienza di Oersted e le interazioni tra magneti e correnti. L’esperienza di Faraday e
le forze tra fili percorsi da corrente. La legge di Ampère. La permeabilità magnetica del vuoto.
Definizione dell’ampere. Intensità del campo magnetico e sua unità di misura nel SI. Forza
magnetica su un filo percorso da corrente. Il campo magnetico di un filo rettilineo, di una spira e di
un solenoide. Principio di funzionamento di un motore elettrico.
UNITA’ 10 – Il campo magnetico.
La forza di Lorentz. Il selettore di velocità. Il moto di una carica in un campo magnetico uniforme.
Lo spettrometro di massa. Cenni sul flusso del campo magnetico e sul teorema di Gauss per il
magnetismo. Unità di misura del flusso magnetico nel SI. Le sostanze paramagnetiche,
diamagnetiche e ferromagnetiche. Interpretazione microscopica delle proprietà magnetiche. La
temperatura critica. I domini di Weiss. Cenni sul ciclo di isteresi magnetica.
UNITA’ 11 – L’induzione elettromagnetica.
La corrente indotta e l’induzione elettromagnetica. La legge di Faraday-Neumann. Cenni sulla legge
di Lenz e sul verso della corrente indotta. Cenni sull’autoinduzione e la mutua induzione. Cenni su
circuiti RL. Cenni sull’alternatore e sulla produzione della corrente alternata.
UNITA’ 12 – Cenni sulle equazioni di Maxwell e sulle onde elettromagnetiche.
Cenni sul campo elettrico indotto, sulle equazioni di Maxwell e sul campo elettromagnetico. Cenni
sulla generazione delle onde elettromagnetiche. La velocità delle onde elettromagnetiche. Lo spettro
elettromagnetico.
UNITA’ 13 – Introduzione alla Fisica Moderna - Cenni sulla relatività ristretta (**).
Il concetto di corpo nero. La legge dello spostamento di Wien. L’interpretazione di Planck dello
spettro di corpo nero. L’effetto fotoelettrico e la sua spiegazione secondo Einstein. I fotoni.
La crisi della fisica classica. Cenni sull’invarianza della velocità della luce (teoria della relatività
ristretta) e la relatività del tempo e dello spazio.
(**) Riferimento anche al testo: L’Amaldi – Introduzione alla Fisica – Fisica Moderna: Unità 1 e 2.
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UNITA’ 15 – Cenni sulla fisica nucleare.
Il nucleo degli atomi. Numero atomico e numero di massa. Gli isotopi. Forze nucleari, difetto di
massa ed energia di legame. La radioattività e il decadimento alfa e beta. Le famiglie radioattive. La
legge del decadimento radioattivo. L’interazione debole. I quark e la medicina nucleare. Cenni sulla
fissione e la fusione nucleare. La scelta nucleare.
Torino, 12 giugno 2013
Il docente
I rappresentanti di classe
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