Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
La corrente elettrica corrente-alternata-e1433223120461 (L'intensità…
La corrente elettrica corrente-alternata-e1433223120461
Si chiama
corrente elettrica
un moto ordinato di cariche elettriche.
In un filo metallico (come il filamento di una lampadina) le cariche in moto sono gli elettroni, negativi, ma in altri casi
ci possono essere anche
portatori di carica positivi.
Strumenti di misura:
amperometro
analogico e digitale
L'intensità di corrente elettrica
è il rapporto tra la carica che attraversa una sezione S di un conduttore nell'intervallo di tempo Δt, e l'intervallo di tempo stesso.
L'unità di misura nel S.I. è
l'ampere (A):
André-Marie Ampère è stato un fisico francese. ( 1775-1836)L'unità di misura della corrente elettrica, l'ampere, porta il suo nome
ΔQ è la somma delle cariche positive e di quelle negative che attraversano S.
Il verso della corrente
Per convenzione, il verso della corrente elettrica è quello in cui si muovono le cariche positive:
la corrente si muove da punti a potenziale maggiore verso punti a potenziale minore;
il moto degli elettroni in un metallo avviene nel verso opposto a quello fissato per la corrente convenzionale.
Una corrente si dice
continua
quando la sua intensità è costante nel tempo.
Su alimentatori a corrente continua o altri dispositivi (es. pila stilo) compare l'indicazione “DC” (direct current).
Dalla definizione di i si ha:
In corrente continua, la carica ΔQ
e il tempo Δt sono
direttamente proporzionali.
Un circuito elettrico
è un insieme di conduttori connessi in modo continuo e collegati a un generatore.
Ciascun elemento di un circuito è rappresentato da un simbolo.
Se il circuito è chiuso (senza interruzioni) c'è passaggio di corrente; se è aperto non vi fluisce corrente.
Collegamento in serie
Più conduttori sono
connessi in serie
se sono posti in successione tra loro. In essi fluisce
la stessa corrente elettrica
.
Collegamento in parallelo
Più conduttori sono
connessi in parallelo
se hanno sia le prime che le seconde estremità connesse tra loro. Ai loro capi c'è la
stessa differenza di potenziale.
Collegamento in serie e in parallelo
Le lampadine dell'albero di Natale sono connesse in serie: se una si rompe, il circuito si apre, non passa più corrente e tutte si spengono;
gli elettrodomestici dell'impianto di casa sono connessi in parallelo: sono tutti indipendenti.
Si chiama
generatore ideale di tensione continua
un dispositivo che mantiene ai suoi capi un ΔV costante, per un tempo indeterminato, indipendentemente dalla corrente che fluisce.
Il suo funzionamento è analogo a quello della pompa idraulica: preleva le cariche positive (convenzionali) dai punti a potenziale più basso (-) per riportarle ai punti a potenziale maggiore (+).
Vediamo sperimentalmente come varia l'intensità di corrente in un conduttore, quando varia ΔV ai suoi capi.
Otteniamo la
curva caratteristica
del conduttore riportando i dati in un grafico ΔV-i.
I conduttori hanno comportamenti molto vari:
G.S. Ohm scoprì che per molti conduttori, tra cui i metalli e le soluzioni di acidi, basi e sali, la curva caratteristica è una retta che passa per l'origine: tali conduttori sono detti ohmici.
La retta passante per l'origine rappresenta la
Prima legge di Ohm
:
nei conduttori ohmici l'intensità di corrente è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale applicata ai loro capi.
Formula
I =ΔV(differenza di potenziale) / R(resistenza elettrica V/A)
La resistenza elettrica R si misura in ohm (Δ):
I resistori
I componenti elettrici che seguono la prima legge di Ohm sono chiamati
resistori;
negli schemi elettrici, un resistore viene rappresentato dal simbolo in figura:
spesso i resistori sono detti impropriamente resistenze.
La
resistenza equivalente
Req di una rete di resistori è quella di un singolo resistore che, sottoposto alla stessa Δ V, assorbe dal generatore la stessa i.
Se chiamiamo ieq la corrente assorbita, si ha:
Resistori in serie
L'intensità della corrente in entrambi i conduttori è uguale:
la resistenza equivalente di più resistori posti in serie è uguale alla somma delle resistenze dei singoli resistori:
Resistori in parallelo
La corrente erogata dal generatore è uguale alla somma delle correnti nei due resistori:
Possiamo dimostrare che:
l'inverso della resistenza equivalente di più resistori posti in parallelo è uguale alla somma degli inversi delle resistenze dei singoli resistori:
Le leggi di Kirchhoff
Valgono per tutti i circuiti ohmici e servono per risolvere i circuiti, ossia per stabilire i valori di i e ΔV relativi a ciascun resistore. Definiamo:
nodo
: punto in cui convergono più conduttori;
maglia
: tratto chiuso di circuito;
una maglia è fatta di più
rami
che connettono vari nodi.
Prima legge di Kirchhoff o legge dei nodi:
la somma delle intensità di corrente entranti in un nodo è uguale alla somma di quelle uscenti.
Considerando positive le correnti entranti e negative quelle uscenti, si ha:
La legge segue dal principio di conservazione della carica elettrica.
Seconda legge di Kirchhoff o legge delle maglie:
**
la somma algebrica delle differenze di potenziale che si incontrano percorrendo una maglia è uguale a zero.**
Infatti, camminando su un percorso chiuso, si ritorna allo stesso potenziale di partenza.
La seconda legge di Ohm
Con i suoi esperimenti Ohm verificò che la resistenza elettrica di un conduttore dipende
non solo dal materiale di cui è costituito ma anche dalle sue caratteristiche geometriche;
egli formulò quindi un’altra legge sperimentale nota come
seconda legge di Ohm.
La resistenza elettrica di un conduttore di sezione costante è proporzionale alla sua
lunghezza (l) e inversamente proporzionale all’area (A) della sezione.
dove R=resistenza (v)
ϱ=resistività (v · m)
l=lunghezza del conduttore (m)
S=area (m2)
La costante di proporzionalità ϱ (lettera greca che si pronuncia «ro») è la resistenza
specifica o resistività, grandezza che dipende dal materiale di cui è fatto il conduttore
ϱ=resistività (v · m)
