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1 ELETTRICITÀ. 2 La corrente elettrica Lelettricità risiede nellatomo Cosè la corrente elettrica Vantaggi e svantaggi Conduttori e isolanti Tre grandezze.

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1 1 ELETTRICITÀ

2 2 La corrente elettrica Lelettricità risiede nellatomo Cosè la corrente elettrica Vantaggi e svantaggi Conduttori e isolanti Tre grandezze della corrente Potenza ed energia

3 3 Lelettricità risiede nellatomo Struttura dellatomo: al centro cè il nucleo formato da protoni e neutroni ben legati tra di loro; lontano dal nucleo si trovano gli elettroni. In ogni atomo i protoni, dotati di carica elettrica positiva, attraggono gli elettroni, di carica negativa, con una forza elettrica. Lelettricità è quindi la colla che tiene insieme latomo.

4 4 Cosè la corrente elettrica Cavo di rame scollegato: linterno del metallo è formato dai nuclei degli atomi e dai loro elettroni. E disegnato però solo un elettrone libero che si sposta tra i nuclei rimanendo però nella stessa zona. Cavo di rame collegato al generatore: il filo di rame è collegato con una pila e una lampadina; lelettrone si muove quindi a zig zag verso il morsetto positivo della pila, dal quale è attratto.

5 5 Vantaggi e svantaggi Vantaggi: È unenergia comoda e facile da usare È unenergia pulita Si può trasportare con relativa facilità Può essere trasformata facilmente in altre forme di energia Svantaggi La produzione di elettricità partendo da altre fonti energetiche comporta una notevole perdita di energia. Lelettricità non può essere convenientemente accumulata Il trasporto dellelettricità comporta una notevole perdita energetica

6 6 Conduttori e isolanti Conduttori: sono i materiali che si lasciano attraversare con facilità dalla corrente elettrica, come i metalli, le soluzioni elettrolitiche (per esempio acqua e sale) e i gas ionizzanti (come allinterno dei tubi al neon). Isolanti: sono la ceramica, il vetro, la gomma, le materie plastiche, il legno secco, lolio e altre sostanze che impediscono il passaggio della corrente elettrica.

7 7 Il circuito elementare Un circuito elementare è costituito da: Un generatore di corrente, Un apparecchio utilizzatore, I fili conduttori di collegamento, Un interruttore.

8 8 Tre grandezze della corrente (legge di Ohm) Intensità di corrente Lintensità di corrente unitaria corrisponde al passaggio di 6 miliardi di miliardi di elettroni al secondo attraverso una sezione del circuito; si misura in ampere (A). Tensione La tensione elettrica è il dislivello elettrico a cui vengono mantenuti gli elettroni e si misura in volt (V). Questo dislivello è creato dal generatore di corrente. Resistenza E la capacità di un conduttore di opporsi al passaggio di corrente; si misura in ohm (Ω) e dipende dal materiale, dalla sezione e dalla lunghezza del conduttore.

9 9 Potenza ed energia Potenza (watt): si calcola moltiplicando lintensità della corrente che attraversa il filamento per la tensione alla quale è sottoposta. Energia (wattora): lenergia consumata da un apparecchio è misurata dalla sua potenza moltiplicata per il tempo di funzionamento (ore).

10 10 Generatori di corrente Pila Accumulatore Alternatore

11 11 Pila Pila normale E formata da tre parti principali: - il contenitore cilindrico di zinco è il polo negativo (-); - lelettrolita è la pasta nerastra con sali di ammoniaca che riempie il contenitore; - il bastoncino di carbone affondato nella pasta è il polo positivo (+). Pila alcalina: è una pila a lunga durata. Pile in serie: se si collegano in serie più pile da 1,5 volt, si ottengono tensioni multiple.

12 12 Accumulatore Laccumulatore accumula energia elettrica sotto forma di energia chimica e la eroga a un utilizzatore. Questo processo di carica e di scarica può essere ripetuto molte volte. La prima figura mostra un accumulatore per automobile formato da sei celle. La seconda figura mostra una singola cella.

13 13 Alternatore Lalternatore è una macchina rotante che, quando gira, genera corrente alternata. La dinamo delle biciclette è un piccolo generatore costituito da: - un rotore, magnete cilindrico con quattro poli Nord e quattro poli Sud; - uno statore, costituito da otto piastre di ferro a contatto con un rocchetto di filo di rame con moltissimi elettroni liberi; - una lampadina, collegata col filo di rame.

14 14 Gli effetti della corrente elettrica Effetto luminoso Effetto termico Effetto magnetico Effetto meccanico Effetto chimico Effetto fisiologico

15 15 Effetto luminoso Lampade Lampada comune: dura circa 1000 ore di accensione, costa poco ma è poco efficiente, cioè consuma molto rispetto alla luce che emette. Lampada a fluorescenza: dura circa 8000 ore di accensione, è più costosa ma è molto efficiente, cioè consuma poco rispetto alla luce che emette.

16 16 Effetto termico Ferro da stiro Il ferro da stiro è costituito da: - il manico con attacco del filo elettrico e pulsanti per il vapore; - il serbatoio dellacqua; - la piastra, dotata di fori per luscita del vapore.

17 17 Effetto magnetico Campanello elettrico Il campanello è formato da una parte meccanica (campana metallica e martelletto) e da un circuito elettrico con un elettromagnete. Funzionamento: premendo il pulsante lelettromagnete si magnetizza, attira la lamina e il martelletto batte sul campanello; allo stesso tempo si interrompe il contatto con la vite, lelettromagnete si smagnetizza e la lamina flessibile torna nella posizione di partenza.

18 18 Effetto meccanico Frullatore Il frullatore è formato da tre elementi: - il basamento che contiene il motore con la parte elettrica e lalbero motore; - il bicchiere dotato sul fondo di un utensile formato da sei fruste di metallo; - il motore formato da due pezzi: la parte fissa (statore) e la parte rotante (rotore).

19 19 Pila Effetto chimico Pila normale E formata da tre parti principali: - il contenitore cilindrico di zinco è il polo negativo (-); - lelettrolita è la pasta nerastra con sali di ammoniaca che riempie il contenitore; - il bastoncino di carbone affondato nella pasta è il polo positivo (+). Pila alcalina: è una pila a lunga durata. Pile in serie: se si collegano in serie più pile da 1,5 volt, si ottengono tensioni multiple.

20 20 La scossa elettrica Effetto fisiologico È lazione che lelettricità può compiere su un organismo vivente. Contatto diretto: la donna tocca un filo scoperto in tensione senza saperlo; se le suole sono di gomma non prende la scossa. Contatto indiretto: il ragazzo tocca la lavatrice che è in tensione per un cavo elettrico difettoso a sua insaputa.

21 21 Sicurezza in casa La scossa elettrica Per evitare la scossa

22 22 La scossa elettrica Contatto diretto: la persona sta sistemando la presa senza avere staccato linterruttore generale e per errore tocca i cavi. Contatto diretto: la donna tocca un filo scoperto in tensione senza saperlo; se le suole sono di gomma non prende la scossa. Contatto indiretto: il ragazzo tocca la lavatrice che è in tensione per un cavo elettrico difettoso a sua insaputa.

23 23 Per evitare la scossa Non tenere apparecchi elettrici sul bordo della vasca o lavandino. Non impugnare lasciugacapelli con le mani bagnate. Non toccare la vite metallica del portalampada per cambiare una lampadina. Non avvolgere il filo sul ferro da stiro caldo.

24 24 Consumi elettrici Potenza di un apparecchio Potenza impegnata Consumi bimestrali

25 25 Potenza di un apparecchio La tabella mostra i consumi approssimativi dei vari apparecchi: - gli apparecchi con resistenza richiedono molta energia; - gli apparecchi con solo motore consumano molto meno; - gli apparecchi luce e suono, assorbono poca potenza.

26 26 Potenza impegnata La potenza impegnata è quella disponibile in ogni appartamento in base al contratto con la Società Elettrica. Essa è riportata anche sulla bolletta bimestrale.

27 27 Consumi bimestrali Scaldabagno elettrico: è lapparecchio che più incide sui consumi; è meglio scegliere un modello di dimensioni non eccessive. Lavatrice: i consumi riguardano soprattutto lenergia necessaria per scaldare lacqua. Utilizzare la lavatrice a pieno carico e preferire i programmi di lavaggio a temperature non elevate. Lavastoviglie: i consumi dipendono soprattutto dallenergia per scaldare lacqua. Utilizzare la lavastoviglie solo a pieno carico. Frigorifero: scegliere un modello di dimensioni adeguate. Illuminazione: non tenere le lampade accese inutilmente.

28 28 Tipi di circuito Circuito in serie Circuito in parallelo

29 29 Il circuito in serie Per montare questo circuito occorrono: una pila da 4,5 volt, tre lampade da 1,5 volt, tre interruttori, filo elettrico. Ogni apparecchio è collegato in fila con gli altri (in serie) sulla linea di alimentazione e la tensione del generatore è divisa tra le singole lampade.

30 30 Il circuito in parallelo Per montare questo circuito occorrono: una pila da 4,5 volt, tre lampade da 4,5 volt, tre interruttori, filo elettrico. Ogni apparecchio è collegato con una linea indipendente (in parallelo) alla linea di alimentazione e funziona alla tensione del generatore.


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