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LA CORRENTE ELETTRICA (FORZE ELETTROMOTRICE (immagine (immagine…
È un moto ordinato di cariche, generalmente negative (es. filamento lampadina)
Intensità: rapporto tra la carica che attraversa la sezione S di un conduttore nel tempo Δt e il tempo stesso
Per far muovere le cariche è necessaria una DIFFERENZA DI POTENZIALE
Le cariche positive seguono la discesa di potenziale; quelle negative la risalgono
Per convenzione il verso della corrente elettrica è quello in cui si muovono le cariche positive (da punti di potenziale maggiore a minore)
Il moto degli elettroni in un metallo avviene nel verso opposto
La differenza di potenziale ΔV causa una corrente elettrica che fluisce finché ΔV = 0
Un generatore di tensione mantiene ai suoi capi un ΔV costante nel tempo (la corrente continua a fluire)
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Un circuito elettrico è un insieme di conduttori connessi in modo continuo e collegati ad un generatore
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Più conduttori sono IN SERIE se posti in successione fra loro. In essi fluisce la stessa corrente elettrica.
Più conduttori sono IN PARALLELO se hanno sia le prime che le seconde estremità connesse tra loro. Ai loro capi c'è la stessa differenza di potenziale
LE LEGGI DI OHM
Prima legge di OHM
Nei conduttori ohmici (metall, soluzioni di acidi, basi e sali) l'intensità di corrente è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale applicata ai loro capi
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Un conduttore ha una resistenza di 1 ohm, quando viene attraversato da una corrente di 1 A, se sottoposto a una differenza di potenziale di 1 V
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Resistori in parallelo
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Ogni resistore diminuisce la resistenza totale poiché offre una possibilità di passaggio in più alla corrente elettrica
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Seconda legge di Ohm
I conduttori metallici
In un metallo gli atomi, divenuti ioni positivi, sono disposti regolarmente nel reticolo cristallino
- gli elettroni più esterni sono liberi di spostarsi nel reticolo: sono gli elettroni di conduzione
- quando il metallo è sottoposto ad una differenza di potenziale, all'agitazione termica si sovrappone un moto lento ma ordinato di elettroni liberi verso punti di potenziale maggiore
La traiettoria di ogni elettrone è determinata dagli urti contro gli ioni del reticolo
Quando si collega il filo a un generatore, all'interno del filo si genera un campo elettrico che spinge gli elettroni verso il polo positivo nel verso opposto a quello del vettore E
La resistenza di un filo conduttore è direttamente proporzionale alla sua lunghezza e inversamente proporzionale alla sua sezione A
La costante ρ, detta resistività, dipende dal materiale e dalla sua temperatura
Al crescere di T, aumenta il moto di agitazione termica degli ioni del reticolo, che ostacola il moto degli elettroni di conduzione. In un ampio intervallo di T, la variazione di ρ è ben rappresentata da una retta la cui equazione sperimentale è
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- di solito, quando T si riduce a zero la resistività tende a stabilizzarsi e acquistare un valore limite
- in alcuni metalli come il mercurio, a basse temperature, la resistività si annulla bruscamente
In questo caso, una volta raggiunto il valore ρ = 0 alla temperatura critica Tc, la resistività resta nulla fino allo zero assoluto. Il fenomeno è detto superconduttività e fu scoperto da H.K. Onnes nel 1911
Dal valore della resistivtià si capisce se una sostanza è un buon conduttore elettrico o un isolante
LE LEGGI DI KIRCHHOFF
Nodo: punto in cui convergono più conduttori
Maglia: tratto chiuso di circuito
Una maglia è fatta di più rami che connettono i vari nodi
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FORZE ELETTROMOTRICE
All'interno di un generatore ci sono forze che lavorano contro il campo elettrico per riportare le cariche positive verso il polo + e quelle negative verso il polo -
La forza elettromotrice (fem) di un generatore è il rapporto tra il lavoro compiuto (W) per spostare una carica q al suo interno e la carica stessa
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La forza elettromotrice di un generatore ideale di tensione è la differenza di potenziale che esso mantiene ai suoi estremi
Per un generatore reale, fem è uguale alla massima tensione che si può avere ai suoi poli
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In un super conduttore R = 0 Ω, quindi non c`è effetto Joule. Una volta messi in moto gli elettroni, la corrente può circolare per un tempo indeterminato senza bisogno di un generatore
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ρT, ρ293: valori di ρ alla temperatura T e a 293 K
ΔT = T - 293 K
α: coefficiente di temperatura della resistività
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