CORRENTE ELETTRICA Cosa si intende per corrente elettrica? La

CORRENTE ELETTRICA
1. Cosa si intende per corrente elettrica?
La corrente elettrica è moto ordinato di cariche elettriche; in particolare se siamo nei solidi si
muovono cariche negative se siamo in una soluzione o un gas si muovono cariche sia positive sia
negative.
2. Qual è la grandezza caratteristica della corrente elettrica? Qual è la sua misura?
La grandezza caratteristica della corrente elettrica è l’intensità di corrente (simbolo I) definita come
la quantità di carica che attraversa il conduttore nell’unità di tempo si misura in Ampere (A)
3. Cosa è la velocità di deriva termica? In che relazione sta con la corrente elettrica?
La velocità di deriva termica è la velocità con cui si muovono in modo casuale le particelle
all’interno di un material per effetto della sua temperatura. Più alta è la temperatura più queste
particelle si muovono.
4. In quale verso scorre la corrente elettrica tra due conduttori a diverso potenziale? A cosa
corrisponde ciò, dal punto di vista microscopico?
Se si uniscono due conduttori di diverso potenziale la corrente per convenzione scorre dal punto
con potenziale maggiore verso quello con potenziale minore, ma a livello macroscopico il
movimento che si ha è di elettroni per cui si muove dal potenziale più basso a quello più alto.
5. Cos’è un circuito elettrico? Quali sono i suoi componenti essenziali?
Il circuito elettrico è un percorso chiuso dove scorre la corrente. I componenti essenziali sono un
generatore e un utilizzatore ( es resistenza)
6. Cosa si intende per corrente continua, unidirezionale e alternata? Fai un esempio di generatore
per ciascun tipo di corrente
Per corrente continua si intende una corrente che mantiene la stessa polarità, stessa direzione e
intensità, esempio di questo è l’alternatore dell’auto che carica la batteria, la corrente
unidirezionale è una corrente che scorre sempre nello stesso verso ma con diversa intensità, ad
esempio la dinamo, mentre la corrente alternata varia periodicamente verso e intensità, ad
esempio la pila
7. Rappresenta i simboli grafici utilizzati per il resistore, il condensatore, il generatore di corrente
continua, il collegamento a terra, nella descrizione schematica di un circuito
8. Cosa si intende per resistenza elettrica di un conduttore? Qual è la sua unità di misura?
Per resistenza elettrica di un conduttore si intende il rapporto tra la tensione ai capi del conduttore
e l’intensità di corrente che lo precorre. L’unità di misura è l’ohm(Ω) ed è espressa dalla formula
Essa rappresenta l’opposizione che il corpo presenta al passaggio degli elettroni
9. Enuncia la seconda legge di Ohm
La resistenza di un filo conduttore, oltre che dipendere dal materiale di cui è fatto è direttamente
proporzionale alla sua lunghezza (l) ed inversamente proporzionale alla sua sezione (S) secondo la
seguente legge:
ρ= resistività
l = larghezza
S = sezione del conduttore
La resistività rappresenta la resistenza di un conduttore di lunghezza 1m e di sezione 1m2
10. Fai qualche esempio di materiale isolante e di materiale conduttore elettrico. Quale parametro
permette di distinguere un buon isolante da un buon conduttore? Indicane l’ordine di grandezza
per gli uni e per glia altri.
Un esempio di buon isolante è il legno o il vetro, mentre un buon conduttore è il rame e quasi tutti i
metalli. Il parametro che differenzia un buon conduttore da un buon isolante è la resistenza che in
un buon conduttore può arrivare a 10-8 e che in un buon isolante può arrivare alle 1019
11. Cosa si intende per resistività? Da cosa dipende? In che unità si misura?
Per resistività si intende la resistenza che un reticolo di un dato materiale appone al passaggio degli
elettroni. Dipende dal materiale e dalla temperatura. È espressa dalla formulae la sua unità di
misura è (Ω∙m)
α = coefficiente di temperatura
12. Come si spiega, da un punto di vista microscopico, la dipendenza dalla resistività dalla
temperatura?
La dipendenza della resistività dalla temperatura da un punto di vista microscopico dipende dal
movimento, un aumento di temperatura corrisponde a un aumento di energia cinetica del moto di
agitazione termica degli atomi e questo rende più difficoltoso il passaggio degli elettroni attraverso
il conduttore, così da aumentarne la resistenza.
13. Enuncia la legge di Kirkhoff per le maglie
La somma algebrica della differenze potenziali o delle tensioni lungo un cammino chiuso è nulla.
14. Enuncia la legge di Kirkhoff per i nodi. Quale principio generale sottende?
La somma algebrica delle correnti entranti(negative) ed uscenti( positiva) da un nodo è nulla.
Il principio che viene sotteso è il principio di conservazione della carica elettrica.
15. Cosa significa collegare in serie dei componenti elettrici?
Significa che sono percorsi dalla stessa intensità di corrente
16. Cosa significa collegare in parallelo dei componenti elettrici?
Significa collegarli in modo tale che ai loro capi vi sia la stessa differenza di potenziale
17. Cosa si intende per resistenza equivalente di un sistema di resistenze? Quanto vale se le
resistenze sono collegate in parallelo?
La resistenza equivalente di un sistema di resistenze in serie è l’unica resistenza che dovrei
sostenere alle più resistenze per ottenere sul circuito lo stesso effetto.
Quando le resistenze sono collegate in parallelo vale :
L’inverso della resistenza equivalente di un sistema di resistenze è uguale alla somma dell’inverso
delle singole resistenze
18. Cosa si intende per resistenza equivalente di un sistema di resistenze? Quanto vale se le
resistenze sono collegate in serie?
La resistenza equivalente di un sistema di resistenze in serie è l’unica resistenza che dovrei
sostenere alle più resistenze per ottenere sul circuito lo stesso effetto.
Quando le resistenze sono collegate in serie vale:
La resistenza equivalente di un sistema di resistenze in serie è uguale alla somma semplice delle
singole resistenze.
19. Che strumento si una per misurare la corrente che scorre in un conduttore? come deve essere
collegato nel circuito?
Per misurare la corrente che scorre in un conduttore si usa l’amperometro. Deve essere collegato
nel circuito in serie.
20. Che strumento si usa per misurare la tensione ai capi di un resistore? Come deve essere collegato
nel circuito?
Per misurare la tensione ai capi di un resistore si usa il Voltmetro. L' unità di misura
della tensione è il Volt(V). Si collega nel circuito in parallelo perché ai capi del resistore
bisogna avere la stessa tensione.
21. A cosa serve l’apparecchio comunemente denominato come tester o multimetro?
Il “tester” o “multimetro” è un dispositivo costituito da Voltmetro, Amperometro e
Ohmmetro ed è quindi in grado di misurare la tensione, la corrente e la resistenza.
22. Enuncia la seconda legge di Ohm per i circuiti chiusi.
Il generatore, quando il circuito è chiuso, oppone una certa resistenza al passaggio
della corrente; tale resistenza è detta resistenza interna e viene indicata con r i.
F.e.m( forza elettromotrice)= I∙R+I∙ri = ∆V+I∙ri
Questa relazione costituisce la Legge di Ohm per un circuito chiuso.
La tensione ai capi di un generatore è perciò sempre minore della forza elettromotrice
tranne nel caso di I=0, cioè nel caso di un circuito aperto.
23. Che differenza c’è tra la forza elettromotrice di un generatore e la differenza di potenziale che è
in grado di fornire?
E’ la differenza di potenziale che il generatore dovrebbe idealmente fornire misurata a circuito
aperto.
24. Che vantaggio può avere connettere in parallelo più generatori di tensione, che caratteristiche
devono avere?
Connettendo in parallelo più generatori si la riduzione della resistenza interna di un conduttore per
la legge della somma delle resistenze in parallelo. I due generatori devono però avere lo stesso
voltaggio perché se non quello con voltaggio minori si brucerebbe
25. Che vantaggio può avere connettere in serie più generatori?
Connettendo in serie più generatori in serie si aumenta la tensione che sono in grado di fornire al
singolo generatore
26. Quale relazione rappresenta il lavoro L compiuto da un generatore di tensione collegato ad un
circuito in cui, imposta la differenza di potenziale ∆V, circoli la corrente i?
27. Quale relazione rappresenta la potenza P fornita ad un generatore di tensione collegato ad un
circuito in cui, imposta la differenza di potenziale ∆V, circoli la corrente i?
28. Descrivi l’effetto Joule, scrivi le relazioni che lo caratterizzano, e presenta alcuni esempi di
applicazioni pratiche di tale effetto
L'effetto Joule, è quel fenomeno per cui un conduttore attraversato da una corrente elettrica
dissipa energia sotto forma di calore in quantità proporzionale all'intensità della corrente elettrica
che lo attraversa. Un esempio di questo fenomeno è la lampadina ad incandescenza, oppure nelle
stufe elettriche o ad esempio nei fusibili messi a protezione degli impianti elettrici.