Liceo Scientifico E. Fermi, via Veneto, Nùoro

Liceo Scientifico E. Fermi, via Veneto, Nùoro.
Programma di fisica, classe V G tecnologico.
Docente: prof. Agostino Zoroddu.
Anno scolastico 2010-2011.
Unità 1: la carica elettrica e la legge di Coulomb.
Elettrizzazione per strofinio, ipotesi di Franklin, modello microscopico, conduttori e isolanti,
elettrizzazione per contatto, definizione operativa della carica elettrica, misura della carica elettrica,
il coulomb, conservazione della carica elettrica, legge di Coulomb, costante dielettrica del vuoto,
principio di sovrapposizione, forza elettrica e gravitazionale, forza di Coulomb nella materia,
costante dielettrica assoluta, elettrizzazione per induzione, elettroforo di Volta, polarizzazione.
Unità 2: il campo elettrico.
Vettore campo elettrico, definizione del vettore campo elettrico, calcolo della forza, campo elettrico
di una carica puntiforme, campo elettrico di più cariche puntiformi, linee del campo elettrico,
costruzione delle linee di campo, caso di una carica puntiforme e di due cariche puntiformi, flusso
di un campo vettoriale attraverso una superficie, vettore superficie, flusso del campo elettrico,
teorema di Gauss, dimostrazione del teorema di Gauss, campo elettrico generatola una distribuzione
piana infinita di carica, modulo del campo elettrico generato da un piano infinito di carica,
distribuzione lineare infinita di carica, campo elettrico all’esterno di una distribuzione sferica di
carica, campo elettrico all’interno di una distribuzione omogenea di carica, analogia con il campo
gravitazionale.
Unità 3: il potenziale elettrostatico.
Energia potenziale elettrica, energia potenziale della forza di Coulomb, caso di più cariche
puntiformi, potenziale elettrico, definizione del potenziale elettrico, differenza di potenziale
elettrico, moto spontaneo delle cariche elettriche, unità di misura del potenziale elettrico, potenziale
di una carica puntiforme, elettrocardiogramma, superfici equipotenziali, dimostrazione della
perpendicolarità tra linee di campo e superfici equipotenziali, deduzione del campo elettrico dal
potenziale, definizione della circuitazione del campo elettrico, significato della circuitazione del
campo elettrico.
Unità 5: fenomeni di elettrostatica.
Equilibrio elettrostatico, localizzazione della carica nei conduttori in equilibrio elettrostatico,
densità superficiale di carica, campo elettrico all’interno di un conduttore carico in equilibrio,
campo elettrico sulla superficie di un conduttore carico in equilibrio,potenziale elettrico in un
conduttore carico in equilibrio, applicazione del teorema di Gauss ai conduttori carichi in equilibrio
elettrostatico, problema generale dell’elettrostatica, teorema di Coulomb con dimostrazione, potere
delle punte e filtri elettrostatici, convenzioni per lo zero del potenziale, capacità di un conduttore,
potenziale di una sfera carica isolata, capacità di una sfera conduttrice isolata, condensatore,
capacità di un condensatore, campo elettrico generato da un condensatore piano, capacità di un
condensatore piano, elettrometro, condensatori in serie e in parallelo, energia immagazzinata in un
condensatore,calcolo del lavoro di carica di un condensatore, densità di energia elettrica nel
condensatore.
Unità 6: la corrente elettrica continua.
Intensità della corrente elettrica, verso della corrente, corrente continua, generatori di tensione,
circuiti elettrici, collegamenti in serie e in parallelo, prima legge di Ohm, resistori, resistori in serie
ed in parallelo, risoluzione di un circuito, leggi di Kirchhoff, effetto Joule, conservazione
dell’energia nell’effetto Joule, kilowattora, forza elettromotrice, generatore ideale di tensione.
Unità 8: la corrente elettrica nei metalli.
Conduttori metallici, spiegazione microscopica dell’effetto Joule, velocità di deriva degli elettroni,
(con dimostrazione), seconda legge di Ohm, dipendenza della resistività dalla temperatura,
coefficiente di temperatura, superconduttori, carica e scarica di un condensatore, estrazione degli
elettroni da un metallo, potenziale di estrazione, elettronvolt, effetto termoionico, effetto
fotoelettrico,effetto volta, catena di più metalli, effetto termoelettrico, termocoppia.
Unità 9: fenomeni magnetici fondamentali.
Le forze tra i poli magnetici, campo magnetico, campo magnetico terrestre, direzione e verso del
campo magnetico, linee di campo, confronto fra campo elettrico e magnetico, forze tra magneti e
correnti, campo magnetico generato da un filo percorso da corrente, esperienza di Faraday,legge di
Ampère, definizione dell’ampère e del coulomb, intensità del campo magnetico, unità di misura di
B, forza magnetica su un filo percorso da corrente, campo magnetico di un filo percorso da
corrente, legge di Biot-Savart con dimostrazione, campo magnetico di una spira e di un solenoide,
motore elettrico, momento della forza magnetica su una spira (con dimostrazione), momento
magnetico di una spira, amperometro, voltmetro.
Unità 10: forza di Lorentz, selettore di velocità, effetto Hall, tensione di Hall.
Sono state inoltre eseguite durante l’anno le seguenti esperienze di laboratorio:
-
Esperienze qualitative di elettrostatica.
Prima legge di Ohm.
Carica e scarica di un condensatore.
Equivalente meccanico del calore con il calorimetro elettrico.
Nùoro, 4-6-2011.
Gli alunni.
Il docente.