MODULI DI FISICA (QUINTO ANNO)

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1 DIPARTIMENTO SCIENTIFICO Asse* Matematico Scientifico - tecnologico Triennio MODULI DI FISICA (QUINTO ANNO) SUPERVISORE DI AREA Prof. FRANCESCO SCANDURRA MODULO N. 1 ELETTROSTATICA 1-2 TRIMESTRE U.D. 1. La carica elettrica Descrivere fenomeni elettrici elementari Calcolare la forza con cui interagiscono le cariche elettriche, in relazione alla distanza e alla carica Riconoscere analogie e differenze tra le forze gravitazionali e le forze elettriche U.D. 2. Il campo e il potenziale Fenomeni di elettrizzazione. Isolanti e conduttori La carica elettrica e relative proprietà Legge di Coulomb Induzione elettrostatica L atomo di Bohr

2 Comprendere il concetto di campo e il suo ruolo di mediatore nella descrizione della interazione a distanza Saper calcolare il campo dovuto a semplici distribuzioni di cariche puntiformi Saper individuare le caratteristiche del campo nota la sua descrizione in termini di linee di Faraday Comprendere la prevalenza del teorema di Gauss sulla legge di Coulomb nel quadro delle equazioni del campo elettromagnetico Conoscere il ruolo del teorema di Gauss nella risoluzione del problema generale dell elettrostatica Comprendere il significato di energia potenziale e di potenziale Calcolare il potenziale in un punto dovuto a semplici distribuzioni di cariche Calcolare il lavoro compiuto dal campo su una carica elettrica U.D. 3. La capacità elettrica Conoscere il significato di capacità di un conduttore Sapere cos è un condensatore Comprendere i vantaggi di un condensatore rispetto a un singolo conduttore Determinare la capacità di un condensatore piano Calcolare la capacità equivalente di un sistema di condensatori in serie o in parallelo Definizione operativa del vettore campo Campo di una carica puntiforme Principio di sovrapposizione Rappresentazione del campo secondo Faraday Campo uniforme Flusso di un vettore attraverso una superficie Teorema di Gauss Energia potenziale elettrica e potenziale Differenza di potenziale Relazione tra potenziale e campo Conduttori in equilibrio elettrostatico Circuitazione del campo elettrostatico Capacità elettrica di un conduttore Condensatori Capacità di un condensatore Condensatore piano Collegamento di condensatori in serie e in parallelo!2

3 MODULO N. 2 LA CORRENTE ELETTRICA CONTINUA 2 TRIMESTRE U.D. 1. La corrente nei conduttori ohmici Acquisire i primi elementi della caratterizzazione elettrica di un materiale (resistività, conducibilità) Applicare le leggi di Ohm per calcolare differenze di potenziale, resistenza e intensità di corrente nei conduttori ohmici Saper risolvere semplici circuiti elettrici Calcolare la potenza scambiata da un utilizzatore inserito in un circuito Definizione di intensità di corrente elettrica Circuiti elettrici Generatore di tensione Resistenza elettrica Leggi di Ohm Resistenze in serie e in parallelo Forza elettromotrice Effetto Joule Cenni sulla conduzione elettrica nei liquidi e nei gas!3

4 MODULO N. 3 IL CAMPO ELETTROMAGNETICO 2-3 TRIMESTRE U.D. 1. Il campo magnetico Conoscere i principali fenomeni magnetici e le leggi che li descrivono Calcolare la forza agente su un filo percorso da corrente posto in un campo magnetico Calcolare il campo magnetico prodotto da un filo rettilineo, una spira, un solenoide percorsi da corrente Calcolare la forza agente su una carica in moto in un campo magnetico Comprendere il carattere solenoidale e non conservativo del campo magnetico U.D. 2. L induzione elettromagnetica Saper calcolare la variazione del flusso di un campo magnetico attraverso una superficie Saper collegare la rapidità della variazione del flusso del campo magnetico con il valore della f.e.m indotta Comprendere il significato di induttanza associata a un circuito U.D. 3. Le onde elettromagnetiche Magneti Campo magnetico Confronto tra campo magnetico e campo Forze tra magneti e correnti e tra correnti Vettore induzione magnetica Forza di Lorentz Campo magnetico di un filo e di un solenoide Flusso del campo magnetico e teorema di Gauss Circuitazione del campo magnetico e teorema di Ampere Cenni sul magnetismo nella materia Correnti indotte Legge di Faraday-Neumann-Lenz (F-N-L) Induttanza [Applicazioni: l alternatore; il trasformatore] Collegare i fenomeni elettrici e magnetici studiati alle equazioni di Maxwell Comprendere il concetto di campo elettromagnetico Calcolare lunghezze d onda e frequenze di onde elettromagnetiche Riformulazione della legge di F-N-L attraverso la circuitazione del campo indotto Il campo magnetico indotto e la corrente di spostamento Le equazioni di Maxwell e il campo elettromagnetico Le onde elettromagnetiche Lo spettro elettromagnetico!4

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