Header Ads

ELETTRICITÀ: FISICA PER SCUOLE SECONDARIE DI SECONDO GRADO




Scopo di questa pagina è fornire spiegazioni rapide,  semplici e chiare salvo poi approfondire nei  link proposti. È possibile rivolgere domande a scienzaemedia@gmail.com 



LA CORRENTE ELETTRICA CONTINUA

Definisci che cos’è la corrente elettrica, specificandone intensità, da cosa è prodotta e quale è il verso. 

Per corrente elettrica si intende un moto di cariche elettriche negative, cioè gli elettroni, che in un conduttore sono liberi di muoversi.
Il moto di queste particelle è dovuto alla differenza di potenziale che si crea all’interno di un circuito.

Tuttavia per convenzione si è deciso  che il verso della corrente sia quello  delle cariche positive (protoni); il verso di percorrenza, quindi, è quello da punti a potenziale più alto verso punti a potenziale più basso.

La corrente che fluisce all’interno di un circuito è descritta da alcune caratteristiche, una di queste è l’intensità. L’intensità di corrente, quindi, di esprime come rapporto tra la carica elettrica e l’intervallo di tempo  e si misura in Ampere

I = Q / t      
dove I è la corrente in Ampere; Q è la carica in  Coulomb; t è il tempo  in secondi 


Enuncia la prima legge di Ohm, scrivi la relazione che la esprime e chiarisci il significato di tutti i termini che vi compaiono. 


La legge di Ohm spiega che la corrente in un conduttore è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale tra i due punti stessi. La costante di proporzionalità è detta resistenza elettrica

Oppure in un modo più semplice:

La corrente che passa in un filo conduttore e la tensione elettrica tra le due estremità del filo sono direttamente proporzionali tra loro.





Spiega che cos’è un circuito 


Un circuito elettrico è un insieme interconnesso di componenti elettrici e loro collegamenti in un percorso chiuso in modo che la corrente elettrica possa fluire con continuità.

Per approfondire: Circuiti elettici 





Che differenza c’è tra resistenze collegate in serie e resistenze collegate in parallelo? Specifica come si calcola la resistenza equivalente e come si ricavano le intensità di corrente e le differenze di potenziale.


Si parla di collegamento in serie quando due o più componenti sono collegati in modo da formare un percorso unico per la corrente elettrica che li attraversa.
Si parla di collegamento in parallelo quando i componenti sono collegati ad una coppia di conduttori in modo che la tensione elettrica sia applicata a tutti quanti allo stesso modo

Per approfondire e per il calcolo: Resistenze in serie e in parallelo

VIDEO  www.youtube.com/watch?v=cKdMZsupp58




Definizione di nodo, ramo e maglia. Prima legge di Kirchoff.

Un circuito elettrico è un qualsiasi percorso chiuso costituito da uno o più fili di materiale conduttore. Gli elementi geometrici distintivi di un circuito elettrico sono tre: i nodi, i rami e le maglie.I nodi sono punti del circuito in cui confluiscano almeno tre elementi di filo conduttore.I rami sono i tratti di filo conduttore che collegano i nodi.Le maglie sono percorsi chiusi individuati all’interno di un circuito.

La prima legge di Kirchhoff riguarda un qualsiasi nodo del circuito. Essa asserisce che la somma algebrica delle intensità di corrente di tutte le correnti confluenti in un nodo è nulla, se prendiamo con un dato segno le correnti entranti e con il segno opposto quelle uscenti.

Per approfondire:  Le leggi di Kirchhoff nei circuiti elettrici

VIDEO  www.youtube.com/watch?v=nWwex1ZDvT4
 




Spiega in che cosa consiste l’effetto Joule e a che cosa è dovuto. Scrivi e spiega la relazione che esprime la potenza dissipata in un metallo per effetto Joule. 


L'effetto Joule descrive come l'energia elettrica si trasforma in calore quando fluisce in un conduttore.
Quindi è il fenomeno per cui qualsiasi conduttore elettrico percorso da corrente si  riscalda. 
Viene espressa mediante la relazione   P=VI   dove P si misura in Watt e misura la quantità con cui un conduttore si riscalda quando  viene attraversato da una corrente I (misura  in Ampere)  e differenza di potenziale V (Volt) 



Definizione di kilowattora


l kilowattora, a volte scritto anche chilowattora, in fisica è l’unità di misura dell’energia elettrica.

Il suo simbolo è kWh e viene utilizzato per il conteggio dell’energia elettrica.

Il valore di 1 kilowattora è infatti equivalente al lavoro compiuto da una macchina che sviluppi una potenza costante di 1 kilowatt (cioè 1000 watt) per una durata di un’ora.

In altre parole 1 chilowattora rappresenta l’energia elettrica che viene assorbita in un’ora da un apparecchio o macchinario avente una potenza di 1 chilowatt.

La potenza viene espressa come lavoro per unità di tempo. Quindi per esprimere il significato di kWh in altre parole ancora, potremmo dire che 1 kilowattora è l’energia che è necessaria per fornire una potenza di 1 chilowatt in 1 ora di tempo.

Per  approfondire: Kilowattora

VIDEO  www.youtube.com/watch?v=QZGrTYuwXzQ




LA CORRENTE NEI METALLI 


Spiegazione microscopica dell’effetto Joule 


Quando è presente una differenza di potenziale in un conduttore gli elettroni  si spostano nella stessa direzione verso della forza elettrica. Quest’ultima compie un lavoro positivo, che si traduce in un aumento dell’energia cinetica degli elettroni di conduzione.
L'elettrone però incontra gli  ioni del reticolo cristallino (ovvero si "scontra" con il materiale  di cui è composto il condutture, perdendo  parte dell’energia cinetica che aveva acquistato.
Questa energia viene dunque trasferita agli  gli ioni del reticolo attraverso un aumento di temperatura.  L'effetto è simile all'attrito di un corpo su una superficie. Questo è detto effetto Joule. 

Per approfondire: Effetto Joule 

VIDEO  www.youtube.com/watch?v=PBjJlc-esE4


Enuncia la seconda legge di Ohm, scrivi la relazione che la esprime e chiarisci il significato di tutti i termini che vi compaiono. 


La resistenza R di un conduttore è direttamente proporzionale alla sua lunghezza e inversamente proporzionale alla sua sezione.

Per approfondire:  La 2ª legge di Ohm

VIDEO:  www.youtube.com/watch?v=IBS3y3_x1mo





La dipendenza della resistività dalla temperatura. I superconduttori.


La resistività elettrica, anche detta resistenza elettrica specifica, è l'attitudine di un materiale ad opporre resistenza al passaggio delle cariche elettriche. Si misura in Ohm per metro.
Questa è anche dipendente dalla temperatura: aumenta quando aumenta la temperatura.

Alcuni materiali, detti superconduttori quando vengono portati al di sotto della loro temperatura critica, assumono una resistività uguale a zero, cioè non offrono alcuna resistenza al passaggio della corrente. Al di sopra della temperatura critica, con l'aumentare della temperatura aumenta la resistività.

Per approfondire: superconduttori 

VIDEO  www.youtube.com/watch?v=gUFsZ-KyeSY





ALTRI FILMATI DI FISICA SU DIDATTICAMENTE 







Nessun commento