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Prima legge di Ohm (Studio sperimentale della variazione dell'…
Prima legge di Ohm
Studio sperimentale della variazione dell'intensità di corrente i in un conduttore al variare della differenza di potenziale ΔV ai suoi capi:
L'intensità di corrente i è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale ΔV applicata ai loro capi
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Le leggi di Kirchhoff
Valgono per tutti i circuiti ohmici e servono per risolvere i circuiti, per stabilire i valori di i e ΔV relativi a ciascun resistore
- nodo: punto in cui convergono più conduttori
- maglia: tratto chiuso di un circuito
- una maglia è fatta di più rami che connettono vari nodi
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Effetto Joule
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P (potenza dissipata dal resistore): rapidità con cui l'energia elettrica è trasformata in energia interna del resistore
L'unità di misura nel SI è il watt (W), J/s
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In un metallo gli atomi, divenuti ioni positivi, sono disposti regolarmente nel reticolo cristallino
gli elettroni più esterni, di conduzione, sono liberi di spostarsi nel reticolo
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quando si collega il filo a un generatore, all'interno si genera un campo elettrico
quando passa corrente, il campo elettrico accelera gli elettroni che perdono parte della loro energia cinetica
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I superconduttori
Sono stati scoperti alcuni materiali che diventano superconduttori a temperature molto al di sopra dello zero assoluto (circa 138K nel 2008)
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I resistori
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In serie:
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La resistenza equivalente di più resistori in serie è uguale alla somma delle resistenze dei singoli resistori
Ogni resistore aggiunto aumenta la resistenza totale, perché è un ulteriore ostacolo al passaggio della corrente elettrica
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In parallelo:
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L'inverso della resistenza equivalente di più resistori posti in parallelo è uguale alla somma degli inversi delle resistenze dei singoli resistori
Ogni resistore aggiunto diminuisce la resistenza totale, perché offre un'ulteriore possibilità al passaggio della corrente elettrica
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:warning:Verificò che l'energia elettrica dissipata nel resistore è uguale all'energia assorbita dall'acqua
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La forza elettromotrice
Il rapporto tra il lavoro W compiuto per spostare una carica q all'interno di un generatore e la carica stessa
La forza elettromotrice di un generatore ideale di tensione è la differenza di potenziale che esso mantiene ai suoi estremi
La forza elettromotrice di un generatore reale di tensione è uguale alla massima tensione che si può avere tra i suoi poli quando non circola corrente
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è la ddp ai capi del generatore reale
è la ddp ai capi del generatore ideale
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Seconda legge di Ohm
La resistenza di un filo conduttore è direttamente proporzionale alla sua lunghezza l e inversamente proporzionale alla sua sezione A
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A basse temperature, la resistività si annulla bruscamente in alcuni metalli (es.mercurio)
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:arrow_right: Ohm scoprì che per alcuni conduttori (metalli, soluzioni di acidi, basi e sali) la curva caratteristica è una retta passante per l'origine. Questi sono detti conduttori ohmici
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- misuriamo i con un amperometro, collegato in serie al conduttore, in modo da essere attraversato dalla stessa corrente
- misuriamo ΔV con un voltmetro collegato in parallelo al conduttore, in modo da avere ai suoi capi la stessa ddp
:arrow_right: Otteniamo la curva caratteristica del conduttore riportando i dati in un grafico ΔV-i e notiamo che i conduttori hanno comportamenti diversi
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La resistenza elettrica R si misura in ohm,(V/A)
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La resistenza equivalente Req di una rete di resistori è quella di un singolo resistore che, sottoposto alla stessa ΔV, assorbe dal generatore la stessa ieq
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- fece passare una corrente i in un resistore immerso in acqua per un tempo Δt
- misurò l'aumento di temperatura ΔT dell'acqua
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:!:Gli elettroni si muovono verso il polo positivo, nel verso opposto a quello del vettore E
Velocità di deriva, vd: il modulo della velocità media degli elettroni del metallo
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L'unità di misura nel SI èx m.
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- ρT: ρ alla temperatura T
- ρ293: ρ alla temperatura 293 K
- ΔT: T - 293 K
- α: coefficiente di temperatura della resistività
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Quando T si riduce a zero, la ρ si stabilizza e acquista il valore limite ρL
una volta raggiunto il valore ρ=0 alla temperatura critica Tc, la resistività resta nulla fino allo zero assoluto
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La differenza di potenziale ai capi del generatore è minore della forza elettromotrice quando circola corrente, perché parte dell'energia fornita serve a vincere le resistenze al moto delle cariche
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