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Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Capitolo 20 La corrente elettrica.

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1 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Capitolo 20 La corrente elettrica

2 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La corrente elettrica Si chiama corrente elettrica un moto ordinato di cariche elettriche.

3 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Il moto di un liquido

4 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Il moto delle cariche Per far muovere le cariche nel filo è necessaria una differenza di potenziale elettrico: le cariche positive seguono la «discesa di potenziale».

5 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 L’intensità di corrente elettrica Si definisce intensità di corrente elettrica il rapporto tra la quantità di carica che attraversa una sezione del conduttore e l’intervallo di tempo impiegato ad attraversarlo.

6 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 L’ampere Nel Sistema Internazionale l’intensità di corrente elettrica si misura in ampere (simbolo A).

7 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La corrente continua Una corrente si dice continua quando la sua intensità non cambia nel tempo.

8 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La pompa idraulica

9 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Lampadina spenta

10 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Lampadina accesa Una pila preleva le cariche positive dove il potenziale è basso (-) e le trasporta al suo interno dove il potenziale è alto (+).

11 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Il generatore di tensione continua Si chiama generatore di tensione continua un dispositivo capace di mantenere ai suoi capi una differenza di potenziale costante. Per convenzione, si indica come verso della corrente elettrica quello percorso da cariche positive, cioè dal polo positivo a quello negativo del generatore.

12 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Gli elettroni Nei conduttori metallici le uniche cariche in movimento sono quelle degli elettroni. Gli elettroni, essendo negativi, risalgono la «discesa di potenziale», spostandosi dal polo negativo al polo positivo e quindi si muovono nel verso opposto a quello convenzionale della corrente.

13 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 L’energia del generatore Per funzionare, un generatore di tensione consuma energia. Le pile si esauriscono perché trasformano la propria energia interna (di tipo chimico) in energia elettrica.

14 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 I circuiti elettrici Si chiama circuito elettrico un insieme di conduttori collegati in modo continuo e collegati a un generatore.

15 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 I simboli elettrici

16 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Collegamento in serie Più conduttori sono collegati in serie se in essi passa la stessa corrente elettrica.

17 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Collegamento in parallelo Più conduttori sono collegati in parallelo se hanno le prime estremità connesse tra loro e anche i secondi estremi connessi tra loro. Essi sono sottoposti alla stessa differenza di potenziale.

18 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La legge dei nodi Per la conservazione della carica elettrica, la somma delle intensità di corrente che entrano in un nodo è sempre uguale alla somma di quelle che escono.

19 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 I “nodi” d’acqua

20 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Perché gli elettrodomestici sono in parallelo?

21 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Come si misura la corrente che attraversa un conduttore?

22 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Come si misura la differenza di potenziale ai capi di un conduttore?

23 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La prima legge di Ohm (1) Nei conduttori metallici l’intensità di corrente è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale applicata ai loro capi.

24 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La prima legge di Ohm (2)

25 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La resistenza elettrica La costante di proporzionalità R si chiama resistenza elettrica e si misura in volt fratto ampere (V/A). Questa unità di misura è chiamata ohm (Ω). Un conduttore ha la resistenza di 1 Ω quando, sottoposto a una differenza di potenziale di 1 V, è percorso dalla corrente di 1 A.

26 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 I resistori (1) Si chiama resistore un componente elettrico che segue la prima legge di Ohm.

27 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Il codice colore

28 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La seconda legge di Ohm La resistenza di un filo conduttore è direttamente proporzionale alla sua lunghezza e inversamente proporzionale alla sua area trasversale.

29 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La resistività

30 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Conduttori e isolanti

31 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Resistori in serie

32 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Resistori in parallelo

33 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Due resistenze in parallelo

34 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Tubi in parallelo Ogni resistore aggiunto in parallelo diminuisce la resistenza totale del circuito, perché è come offrire una possibilità in più al fluire della corrente elettrica.

35 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Lo studio dei circuiti elettrici (1)

36 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Lo studio dei circuiti elettrici (2)

37 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Un buon amperometro Un buon amperometro deve avere una resistenza interna molto piccola.

38 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Un buon voltmetro Un buon voltmetro deve avere una resistenza interna molto grande.

39 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La forza elettromotrice La forza elettromotrice f em di un generatore è il rapporto tra il lavoro W che esso compie per spostare una carica q al suo interno e la carica q stessa.

40 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Forza elettromotrice e tensione massima Quando circola corrente, una parte dell’energia fornita dal generatore serve per vincere la resistenza al moto delle cariche al suo interno.

41 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La resistenza interna del generatore La resistenza interna misura l’impedimento al moto delle cariche che si ha all’interno del generatore.

42 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Chi riscalda l’aria del phon?

43 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La potenza dissipata Si chiama potenza dissipata dal resistore la rapidità con cui l’energia elettrica è trasformata in calore.

44 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Il kilowattora 1 kWh = 1000 W x 3600 s = 3,6 x 10 6 J

45 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La soluzione elettrolitica

46 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La corrente elettrica nei liquidi

47 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La cella a combustibile

48 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Di che cosa sono fatti i fulmini? I fulmini si generano quando tra le nuvole e la terra si stabiliscono tensioni di molti milioni di volt. Sono correnti elettriche (chiamate correnti di scarica) che attraversano l’aria.

49 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 La scarica elettrica La corrente elettrica di scarica è dovuta sia a cariche negative, sia a cariche positive. Nelle correnti di scarica si ha la ionizzazione degli atomi contro cui urtano gli elettroni: gli atomi perdono un elettrone e diventano ioni positivi. Queste cariche, appena formate, sono accelerate dal campo elettrico e urtano altri atomi, ionizzandoli a loro volta.

50 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Il tubo al neon (1) Un tubo al neon contiene un gas a bassa pressione, che emette luce quando è attraversato da una corrente elettrica.

51 Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010 Il tubo al neon (2) Il colore della luce dipende dalle caratteristiche dell’atomo di cui è fatto il gas. Per esempio, il gas neon emette luce rossa, mentre l’argon emette luce violetta.


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