PROGRAMMA DELLE ATTIVITA’ DIDATTICHE SVOLTE PRO 7-03 MODULO 34

PROGRAMMA DELLE ATTIVITA’

DIDATTICHE SVOLTE

PRO 7-03 MODULO 34

Rev. 02 Data 24-05-10 Pagina 1 di 1

PROGRAMMA DELLE ATTIVITA’ SVOLTE NELL’ANNO SCOLASTICO 2019/2020 MATERIA Fisica

DOCENTE Massimiliano Fazzi CLASSE 5C

ARGOMENTI SVOLTI

Le correnti elettriche: la conduzione elettrica nei metalli, campi elettrici nei conduttori,

l’agitazione termica ed il moto di deriva degli elettroni, la convenzione sul verso di circolazione della corrente elettrica, l’intensità della corrente elettrica. La prima legge di Ohm, la seconda legge di Ohm, resistori e resistenza elettrica. Resistenze in serie e in parallelo. Forza elettromotrice.

Soluzione di un circuito, con un solo generatore, con resistenze in serie e in parallelo. Potenza elettrica, effetto Joule.

Magnetismo: fenomeni magnetici elementari. Il campo magnetico, linee del camp magnetico.

Particella dotata di carica elettrica in moto in un campo magnetico: la forza di Lorentz, l’intensità del campo magnetico, orbita circolare in un campo magnetico uniforme e costante nel tempo, traiettoria elicoidale. Forze agenti su conduttori percorsi da corrente, momento torcente su spire e bobine percorse da corrente, vettore momento magnetico, cenni al funzionamento del motore elettrico. Il campo magnetico generato da un filo rettilineo percorso da corrente, la legge di Biot- Savart, forze magnetiche tra fili percorsi da corrente. Campo magnetico nel centro di una spira circolare, campo magnetico all’interno di un solenoide ideale. Il flusso del campo magnetico. La circuitazione del campo magnetico, il Teorema di Ampère, applicazione del Teorema di Ampère al calcolo del campo magnetico in un solenoide ideale. Cenni alle proprietà magnetiche della materia, diamagnetismo, paramagnetismo, ferromagnetismo e ciclo di isteresi.

Induzione elettromagnetica: forza elettromotrice indotta, corrente indotta, la legge di Faraday- Neumann, la legge di Lenz. Spira in moto rettilineo uniforme in un campo magnetico costante ma non omogeneo. Forza elettromotrice cinetica. Autoinduzione. Circuiti RL. Energia immagazzinata nel campo magnetico.

Circuiti in corrente alternata: principio di funzionamento dell’alternatore. I circuiti fondamentali in corrente alternata, circuito resistivo, circuito induttivo, circuito capacitivo, il circuito RLC in serie, impedenza, sfasamento e frequenza di risonanza, cenni al circuito risonante LC. Potenza nei circuiti in corrente alternata, potenza media, valori efficaci, fattore di potenza. Cenni al principio di funzionamento del trasformatore.

Equazioni di Maxwell e onde elettromagnetiche: il campo elettrico indotto e le sue proprietà, la circuitazione del campo elettrico indotto e la corrispondente formulazione della legge di Faraday—

Neumann, confronto tra le proprietà del campo elettrico indotto e quelle del campo elettrostatico. La corrente di spostamento e la legge di Ampère—Maxwell. Le equazioni di Maxwell, il campo

elettromagnetico. Onde elettromagnetiche, le proprietà delle onde elettromagnetiche, la natura

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elettromagnetica della luce, l’indice di rifrazione. Onde piane. Energia trasportata da un’onda elettromagnetica, intensità di un’onda elettromagnetica.

Teoria della Relatività: incompatibilità tra il principio di relatività galileiana e le leggi dell’elettromagnetismo, l’ipotesi dell’etere, l’interferometro di Michelson e l’esperimento di

Michelson-Morley. La necessità di rivedere i concetti classici di spazio assoluto e tempo assoluto. I postulati di Einstein, relatività della simultaneità come conseguenza dei postulati di Einstein. La dilatazione dei tempi e il fattore di Lorentz, il decadimento del muone. La contrazione delle lunghezze. Le trasformazioni di Galileo (richiami). Le trasformazioni di Lorentz. L’intervallo invariante, definizione di intervallo invariante, classificazione degli intervalli in tipo spazio, tipo luce e tipo tempo. Composizione relativistica delle velocità. Effetto Doppler relativistico (solo il caso longitudinale). Grafico spazio-tempo di Minkowski, suddivisione in cono di luce e altrove, rappresentazione grafica delle trasformazioni di Lorentz. Il paradosso dei gemelli. Quantità di moto e secondo principio della dinamica in meccanica relativistica. Energia relativistica, energia a riposo ed energia cinetica, relazione massa-energia difetto di massa, esempio di decadimento spontaneo di un nucleo atomico, esempio di calcolo dell’energia di legame di un nucleo atomico.

Fisica moderna: la radiazione di corpo nero e l’ipotesi di Planck, l’effetto fotoelettrico e la spiegazione di Einstein. L’effetto Compton. I primi modelli atomici, l’atomo di Thomson, l’atomo di Rutherford, lo spettro dell’idrogeno e l’atomo di Bohr.

Carrara, 06/06/2020

Firma del docente

Massimiliano Fazzi