La corrente elettrica e i circuiti
La corrente elettrica è un flusso di cariche tra due punti
si misura in intensità di corrente
è dato dal movimento degli elettroni e dipende dal numero di cariche che attraversano il filo in un certo intervallo di tempo
la formula: I = (delta)Q / (delta)T l'unità di misura è l'ampere (A)
link VIDEO relativo alla corrente elettrica
La batteria
è formata da due poli, uno positivo in cui il potenziale è maggiore, e uno negativo in cui il potenziale è minore
la batteria ha il compito di generare un variazione di potenziale che produce all'interno di un circuito la corrente elettrica
quando non è collegata a nessun circuito la variazione di potenziale tra i suoi poli è detta FORZA ELETTROMOTRICE o fem
la fem non è una forza, ma è un lavoro che compie la batteria per trasportare una carica all'interno di un circuito L= (delta)Q * fem
Le leggi di OHM:
link VIDEO relativo alla forza elettromotrice
il circuito
sono due
la 2) legge:
la 1) legge:
un circuito può creare resistenza al movimento degli elettroni
affiche gli elettroni vincano tale attrito è necessaria una variazione di potenziale ai capi del filo
se la resistenza del filo è costante la variazione di potenziale è direttamente proporzionale alla corrente che attraversa il filo stesso
nel grafico che rappresenta i materiali ohmici la pendenza della retta è = 1/R
V= I*R
nel grafico dei materiali non ohmici la R non è costante
introduce una caratteristica della R cioè la resistività (p)
la resistività indica quanto il materiale di suo oppone resistenza allo scorrimento degli elettroni
resistenza e resistività sono legati dalla seguente relazione:
link VIDEO relativo alla resistività
la resistività/resistenza è influenzata dal sia dalla temperatura che dal materiale:
.se il materiale è un metallo:
la resistività tenderà ad aumentare con l'aumento della temperatura dopo aver superato una certa temperatura critica (Tc)
link VIDEO relativo alle leggi di ohm
.se il materiale è un superconduttore:
la resistività al disotto di una certa Tc diventa pari a zero
.se il materiale è un semiconduttore:
la resistività diminuisce col l'aumento della temperatura e aumenta al suo diminuire
energia nei circuiti
quando una carica si muove all'interno di una differenza di potenziale la, P= I*V
effetto joule
si nel caso di una resistenza, in cui la potenza viene dissipata in calore
applicando la 1) legge di ohm:
P=(I)2*R
P=(V)2/R
link VIDEO relativo all'effetto joule
le leggi di kirchhoff
viene definito in due modi:
circuito a corrente continuata
nel quale la corrente scorre sempre in uno stesso verso
circuito a corrente alternata
nel quale la corrente periodicamente inverte il suo percorso
il circuito può essere sia:
aperto
chiuso
in cui la corrente può scorrere
in cui la corrente non può scorrere
quando un circuito è collegato a una batteria si crea una differenza di potenziale
questa differenza di potenziale produce un campo elettrico che induce gli elettroni a scorrere generando corrente elettrica
queste leggi ci permettono di calcolare la corrente all'interno di un circuito
legge delle maglie
Legge dei nodi
le resistenze all'interno di un circuito
deriva dall'osservazione che la corrente che entra in un circuito è uguale a quella che esce
se in generale poniamo segno - alle correnti uscenti nel nodo, e segno + a quelle entranti
la somma algebrica di tutte le correnti convergenti in un nodo deve essere uguale a zero
link VIDEO relativo alle leggi di kirchhoff
possiamo arbitrariamente scegliere il verso di quali correnti escono/entrano, se otteniamo valori negativi il verso reale della corrente ha segno opposto da quello scelto
secondo questa legge, la somma algebrica di tutte le differenze di potenziale lungo una maglia del circuito è nulla
il potenziale tende a diminuire quando precorre la resistenza nello stesso verso della corrente
link VIDEO relativo alla legge delle maglie
resistenze in serie
resistenze in parallelo
sono resistenze poste una di seguito all'altra
per semplificare il circuito possiamo sostituire le resistenze in serie con una sola resistenza equivalente
Req = R1+R2+R3...
la resistenza equivalente è molto più grande delle singole resistenze in serie, aumenta con l'aumento delle resistenze
link VIDEO resistenze in serie
le resistenze sono in parallelo quando sono collegate ad una stessa differenza di potenziale
il reciproco della resistenza equivalente è uguale alla somma dei reciproco delle singole resistenze poste in parallelo
la resistenza equivalente è minore delle singole resistenze poste in parallelo
mettere più resistenze in parallelo equivale a fornire più strade alla corrente, come se usassimo un filo la cui sezione è maggiore di quella precedente
link VIDEO delle resistenze in parallelo
i condensatori
come le resistenze possono essere:
serie
parallelo
obbediscono alla stessa legge delle resistenze in serie
la capacità equivalente è data dalla somma delle singole capacità di tutti i condensatori in parallelo
tutti i condensatori sono collegati alla stessa variazione di potenziale
la capacità equivalente è più grande delle singole capacità dei condensatori in parallelo
Ceq= C1+C2+C3...
Ceq>C1/C2/C3...
Req>R1/R2/R3...
i condensatori in serie obbediscono alla stessa legge delle resistenze in parallelo
sulle armature dei condensatori in serie è presente la stessa intensità di carica
il reciproco della capacità equivalente è dato dalla somma dei reciproci delle singole capacita dei condensatori in serie
1/Ceq= 1/C1+1/C2+1/C3...
la capacità equivalente dei condensatori in serie è sempre minore dei tra le singole capacità dei condensatori in serie
1/Ceq < 1/C1/C2/C3...
1/Req= 1/R1+1/R2+1/R3...
1/Req < 1/R1/R2/R3...