In un conduttore sono presenti degli elettroni liberi di muoversi al suo interno. Tale movimento è dovuto all’agitazione termica delle particelle. Se.

Presentazione sul tema: "In un conduttore sono presenti degli elettroni liberi di muoversi al suo interno. Tale movimento è dovuto all’agitazione termica delle particelle. Se."— Transcript della presentazione:

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3 In un conduttore sono presenti degli elettroni liberi di muoversi al suo interno. Tale movimento è dovuto all’agitazione termica delle particelle. Se questo movimento viene ordinato, si ottiene una corrente elettrica. Quindi: La Corrente Elettrica è un flusso ordinato di elettroni.

4 L’intensità della corrente si indica con la lettera I e rappresenta la quantità di carica che attraversa la sezione di un conduttore in un secondo. I = q/t e l’unità di misura è l’ampere [A]. Per capire come può realizzarsi un flusso ordinato, si può fare un paragone con un flusso di liquido.

5 Se il livello A nel primo serbatoio è identico al livello B del secondo, non si ottiene alcun movimento, mentre una differente altezza provoca il passaggio di acqua dal serbatoio col livello più alto a quello col livello più basso. Quindi per ottenere il movimento si ha bisogno di una differenza di altezza. Immaginiamo due serbatoi di acqua collegati tra loro da un condotto

6 Negli impianti elettrici al posto del tubo abbiamo il cavo elettrico e al posto dell'acqua abbiamo le cariche elettriche. La differenza non è più di altezza, ma di potenziale elettrico. Questa differenza di potenziale fa sì che le cariche si muovono sotto l’azione della forza di Coulomb; ricordiamo che le cariche che si muovono sono solamente quelle negative.

7 I fili elettrici sono fatti di materiale metallico (es. rame); in tutti i metalli le cariche che sono libere di muoversi e che creano quindi corrente sono gli elettroni, cioè le cariche negative, mentre gli ioni positivi formano il reticolo cristallino entro cui si muovono gli elettroni. La struttura di un metallo

8 Si definisce Intensità di corrente la misura della quantità di carica che passa attraverso una sezione di un filo in un secondo. I = q/Δt L’unità di misura nel S.I. è l’ ampere [A].

9 Quando all'interno di un conduttore elettrico circola corrente, gli elettroni sono ostacolati e deviati dal loro percorso originario, perché circolando vanno a urtare contro le altre particelle. Il fenomeno si chiama resistenza elettrica perché il conduttore si oppone al passaggio della corrente. Tra la differenza di potenziale ΔV e l’intensità della corrente I c’è una relazione di causa ed effetto.

10 In particolare, se ai capi di un conduttore si raddoppia la ddp, raddoppia anche la intensità della corrente che circola in esso; se si triplica, anche la corrente diventa tre volte maggiore, etc., per cui tra le due grandezze c’è una proporzionalità diretta.

11 Il rapporto tra le due grandezze è perciò costante e coincide con il valore della resistenza (R) del conduttore: ΔV/I=R Dove R rappresenta la costante di proporzionalità e si misura in ohm [Ω]. La relazione precedente è definita I Legge di Ohm

12 La resistenza di un conduttore dipende dalle sue caratteristiche fisiche: - Aumenta con l'aumentare della lunghezza del conduttore (in quanto aumentano gli urti che ostacolano il passaggio di corrente); - Diminuisce con l'aumentare della sezione (in quanto gli elettroni passano più facilmente); - Dipende dal tipo di materiale di cui è costituito (questa dipendenza è detta resistività).

13 Questa relazione è riassunta dalla II Legge di Ohm: R = ρ l /S Dove l rappresenta la lunghezza del conduttore, S l’area della sezione e ρ la resistività del materiale.

14 Effetto Joule È il fenomeno per cui il passaggio di corrente elettrica attraverso un conduttore sviluppa calore (cioè una parte dell’energia elettrica si trasforma in energia termica). La produzione di calore rappresenta una perdita di energia, per cui di solito si tende a renderla più bassa possibile; tuttavia in alcuni casi è utilizzata per fini pratici (forno, scaldabagno, phon, lavatrice, lavastoviglie, etc..)

15 Il calore prodotto per effetto Joule si può determinare nel modo seguente: Q=RI 2 t Dove R rappresenta la resistenza del conduttore ; I rappresenta l’intensità di corrente che circola nel conduttore; t rappresenta il tempo di passaggio della corrente. Il calore così determinato nel S.I. si misura, come tutte le forme di energia, in joule.

16 Potenza Elettrica Il prodotto RI 2 rappresenta la Potenza Elettrica: P = RI 2 Ricordando la prima legge di Ohm la potenza si può esprimere anche come: P = VI P = V 2 /R L’unità di misura della potenza elettrica nel S.I. è il watt.

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18 In un conduttore sono presenti degli elettroni liberi di muoversi al suo interno. Tale movimento è dovuto all’agitazione termica delle particelle. Se questo movimento viene ordinato, si ottiene una corrente elettrica. Quindi: La Corrente Elettrica è un …………… flusso ordinato di elettroni.

19 L’intensità della corrente si indica con la lettera I e rappresenta la quantità di carica che attraversa la sezione di un conduttore in un secondo. I = q/t e l’unità di misura è l’ ………… ampere [A]. Per capire come può realizzarsi un flusso ordinato, si può fare un paragone con un flusso di liquido.

20 Se il livello A nel primo serbatoio è identico al livello B del secondo, non si ottiene alcun movimento, mentre una differente altezza provoca il passaggio di acqua dal serbatoio col livello più alto a quello col livello più basso. Quindi per ottenere il movimento si ha bisogno di una differenza di altezza. Immaginiamo due serbatoi di acqua collegati tra loro da un condotto

21 Negli impianti elettrici al posto del tubo abbiamo il cavo elettrico e al posto dell'acqua abbiamo le cariche elettriche. La differenza non è più di altezza, ma di potenziale elettrico. Questa differenza di potenziale fa sì che le cariche si muovono sotto l’azione della forza di Coulomb; ricordiamo che le cariche che si muovono sono solamente quelle ………….. negative.

22 I fili elettrici sono fatti di materiale metallico (es. rame); in tutti i metalli le cariche che sono libere di muoversi e che creano quindi corrente sono gli …….. elettroni cioè le cariche negative, mentre gli ioni positivi formano il reticolo cristallino entro cui si muovono gli elettroni. La struttura di un metallo

23 La misura della quantità di carica che passa attraverso una sezione di un filo in un secondo si definisce …………… Intensità di corrente I = q/Δt L’unità di misura nel S.I. è l’ ampere [A].

24 Quando all'interno di un conduttore elettrico circola corrente, gli elettroni sono ostacolati e deviati dal loro percorso originario, perché circolando vanno a urtare contro le altre particelle. Il fenomeno si chiama ………….. resistenza elettrica perché il conduttore si oppone al passaggio della corrente. Tra la differenza di potenziale ΔV e l’intensità della corrente I c’è una relazione di causa ed effetto.

25 In particolare, se ai capi di un conduttore si raddoppia la ddp, raddoppia anche la intensità della corrente che circola in esso; se si triplica, anche la corrente diventa tre volte maggiore, etc., per cui tra le due grandezze c’è una proporzionalità diretta.

26 Il rapporto tra le due grandezze è perciò ……………… costante e coincide con il valore della resistenza (R) del conduttore: ΔV/I=R Dove R rappresenta la costante di proporzionalità e si misura in ……………… ohm [Ω]. La relazione precedente è definita ………………….. I Legge di Ohm

27 La resistenza di un conduttore dipende ……. dalle sue caratteristiche fisiche: - Aumenta con l'aumentare della lunghezza del conduttore (in quanto aumentano gli urti che ostacolano il passaggio di corrente); - Diminuisce con l'aumentare della sezione (in quanto gli elettroni passano più facilmente); - Dipende dal tipo di materiale di cui è costituito ; questa dipendenza è detta …………….. resistività.

28 Questa relazione è riassunta dalla ………… II Legge di Ohm: R = ρ l /S Dove l rappresenta la lunghezza del conduttore, S l’area della sezione e ρ la resistività del materiale.

29 Effetto Joule È il fenomeno per cui il passaggio di corrente elettrica attraverso un conduttore sviluppa ………….. calore, cioè una parte dell’energia elettrica si trasforma in …….. energia termica. La produzione di calore rappresenta una perdita di energia, per cui di solito si tende a renderla più bassa possibile; tuttavia in alcuni casi è utilizzata per fini pratici (forno, scaldabagno, phon, lavatrice, lavastoviglie, etc..)

30 Il calore prodotto per effetto Joule si può determinare nel modo seguente ………….. Q=RI 2 t Dove R rappresenta la resistenza del conduttore ; I rappresenta l’intensità di corrente che circola nel conduttore; t rappresenta il tempo di passaggio della corrente. Il calore così determinato nel S.I. si misura, come tutte le forme di energia, in …………. joule.

31 Potenza Elettrica Il prodotto RI 2 rappresenta la ……….. Potenza Elettrica: P = RI 2 Ricordando la prima legge di Ohm la potenza si può esprimere anche come: P = VI P = V 2 /R L’unità di misura della potenza elettrica nel S.I. è il…… watt.

32 THE END

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34 1 Un circuito è percorso da una corrente di 50 mA. Qual è la quantità di carica elettrica che attraversa una sezione del circuito in 10 s? A5 C B0,5 C C50 C D500 C

35 2 Qual è la corrente che circola in una lavatrice, se la potenza è 2,5 kW e la tensione applicata 220 V? A0,01 A B88 A C11,36 A D32,55 A

36 3 In un conduttore ohmico di resistenza R, collegato a una pila da 4,5 V, passa una corrente di intensità i. Quanta corrente passa nello stesso conduttore se viene collegato a una pila da 1,5 V? Ala stessa corrente, perché il conduttore è identico Buna corrente di intensità tre volte più grande di i Cuna corrente tre volte più piccola di i Dnon si può rispondere perché non è noto il valore di R

37 4 Una resistenza di 400  dissipa ogni secondo 0,04 J. Qual è l’intensità di corrente che attraversa la resistenza? A0,01 A B0,05 A C20 A D1,25  10 – 3 A

38 5 Dimezzando la lunghezza di un conduttore e raddoppiando l’area della sezione, la sua resistenza: Araddoppia Bdiventa 1/4 Cdimezza Dnon cambia

39 6 Quale delle seguenti formule permette di calcolare il calore Q che si produce per effetto Joule? AQ =  V  i   T BQ = R 2  i   T CQ = R  i   T 2 DQ = R  i   T

40 7. Una lampada ad incandescenza da 120 watt ed uno scaldabagno elettrico da 1.500 watt sono alimentati dalla stessa tensione. Segue che: A) le resistenze elettriche dei due apparecchi sono le stesse B) è più elevata la resistenza dello scaldabagno elettrico C) è più elevata la resistenza della lampada ad incandescenza D) non si può rispondere senza conoscere le correnti E) tutte le precedenti risposte sono errate

41 8 La corrente in un conduttore metallico è dovuta: A) al moto degli elettroni B) al moto di cariche positive e negative C) al moto di un'onda elettromagnetica D) al moto di un fluido

42 9 La resistenza di un conduttore ohmico di forma cilindrica è direttamente proporzionale: A) alla sezione B) al quadrato della sezione C) al cubo della sezione D) alla lunghezza E) al quadrato della lunghezza

43 10 All'aumentare della lunghezza, la resistenza elettrica di un conduttore di sezione costante: A) aumenta B) diminuisce C) non varia D) aumenta o diminuisce a seconda della resistività del materiale E) aumenta nel rame e diminuisce nell'alluminio