LICEO SCIENTIFICO “B. CROCE” Programma di Fisica svolto nella classe 5^ sez. H - Anno scolastico 2013/2014 Elettrostatica: Corpi elettrizzati e loro interazione; tipi di carica e rivelatori di carica (elettroscopio); elettrizzazione per strofinio, per contatto e per induzione; conduttori e isolanti; principio di conservazione della carica; legge di Coulomb; principio di sovrapposizione; distribuzione delle cariche sulla superficie dei conduttori (pozzo di Faraday e problema delle punte); polarizzazione degli isolanti; generatore elettrostatico di Van de Graff; vettore campo elettrico; campo elettrico di una carica puntiforme o di più cariche puntiformi: calcolo e rappresentazione; il dipolo elettrico; flusso del campo elettrico e il teorema di Gauss; applicazione del teorema di Gauss nella determinazione del campo elettrico generato da una lastra carica infinitamente estesa; densità superficiale di carica; energia potenziale elettrica; lavoro del campo elettrico e calcolo dell’energia potenziale elettrica (nel campo uniforme o generato da una carica puntiforme); circuitazione del campo elettrico; potenziale elettrico e superfici equipotenziali; campo e potenziale di un conduttore in equilibrio elettrostatico; capacità di un conduttore; capacità di una sfera isolata; condensatori piani e relativo campo elettrico; capacità di un condensatore piano; effetto di un dielettrico sulla capacità di un condensatore; sistemi di condensatori (in serie e in parallelo); lavoro di carica in un condensatore. Laboratorio: Elettrizzazione per strofinio, induzione e contatto; isolanti e conduttori; elettroscopio e macchine elettrostatiche; gabbia di Faraday; potere delle punte; i condensatori; La corrente elettrica continua: Corrente elettrica nei conduttori metallici: elettroni di conduzione, intensità di corrente, circuito elettrico elementare; resistenza elettrica e leggi di Ohm; resistori; forza elettromotrice; leggi di Kirchhoff; resistenze in serie e in parallelo; strumenti di misura (amperometro e voltametro); reostati; lavoro e potenza della corrente; effetto Joule; circuiti RC (trattazione qualitativa); passaggio dell’elettricità nelle soluzioni elettrolitiche e nei gas (trattazione qualitativa). Laboratorio: circuiti elettrici; prima e seconda legge di Ohm; resistenze in serie e in parallelo. Campo magnetico: Magneti naturali e loro interazione; il campo magnetico e le linee del campo; campo magnetico terrestre; campo magnetico delle correnti e interazione corrente-magnete, magnete-corrente e corrente-corrente; intensità del campo magnetico o induzione magnetica; definizione dell’ampere; induzione magnetica di alcuni circuiti percorsi da corrente: filo rettilineo (legge di Biot-Savart), spira circolare, solenoide; teorema della circuitazione di Ampère; flusso del campo magnetico; forza di Lorentz; moto di una carica elettrica in un campo magnetico; proprietà magnetiche dei materiali: sostanze ferromagnetiche, paramagnetiche, diamagnetiche. Laboratorio: la calamita e i suoi effetti; video: la calamita e la sua struttura; l'elettrocalamita; interazione di campi magnetici; campanello elettrico, motorino elettrico e telegrafo; video: azione a distanza delle forze, il campo magnetico, la corrente elettrica e il magnete. Induzione elettromagnetica: Legge di Faraday-Neumann; legge di Lenz; correnti di Foucault; induttanza di un circuito; autoinduzione e mutua induzione; corrente alternata e alternatori; circuiti RLC; tensione, corrente e potenza efficace; trasformatore e trasporto dell’energia; Le equazioni di Maxwell e le onde elettromagnetiche Campo elettrico indotto; circuitazione del campo elettrico indotto; correnti di spostamento; equazioni di Maxwell; onde elettromagnetiche; spettro elettromagnetico. Laboratorio: induzione magnetica. IL DOCENTE (Prof. Meraviglia Matteo) L’ITP (Potestio Giuseppe) GLI ALUNNI: