Le cariche elettriche

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Che si
misura in
In simboli
ampère
A
può essere
generata
da
pile
dal
movimento di
spire
conduttrici
all‟interno di
campi magnetici
come per
esempio
nelle
dinamo e negli alternatori
apparecchi in
grado di stabilire
tra i loro due
poli
delle
tensioni elettriche
Prosegui
Che si misurano
in Volt (V)
Le cariche elettriche
Provando a strofinare con un panno di
lana oggetti di plastica, di vetro o altri
materiali, avvicinandoli tra loro si
attraggono o si respingono.
Le forze prodotte dallo strofinìo sono
dovute alla formazione di cariche
elettriche.
Poiché danno luogo o a forze di
repulsione o a forze di attrazione,
bisogna distinguerle in due tipi diversi:
le cariche positive (+) e la cariche
negative (-).
Cariche elettriche dello stesso segno si
respingono e viceversa.
Dallo strofinìo dei materiali si formano
cariche elettriche perché c‟è un
movimento degli elettroni da un corpo
all‟altro.
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I circuiti conduttori
Il circuito conduttore è il percorso in cui scorre la corrente elettrica.
Un circuito può essere chiuso o interrotto.
E‟ chiuso quando la corrente scorre ininterrottamente anche dentro la pila.
Per interrompere un circuito si utilizza un dispositivo chiamato interruttore, che
ha lo scopo di aprire e chiudere il circuito.
Si può realizzare un circuito utilizzando: una lampadina, una pila piatta da 4,5
volt e due fili metallici. Collegando la lampadina con la pila tramite i due
fili metallici in modo da fare circolare la corrente, la lampadina si accende
grazie al passaggio degli elettroni
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La pila
L‟inventore della pila è Alessandro Volta. Grazie a
questa invenzione, lui riuscì a dimostrare che si può
generare energia tramite reazioni chimiche.
Nella pila ci sono due lamelle chiamate poli o elettrodi.
Grazie a processi chimici che si svolgono al suo
interno, sul polo positivo si accumulano cariche
positive e su quello negativo si accumulano cariche
negative.
Un fisico dell‟Ottocento, John Daniell, inventò una pila
simile a quella di Volta. Lui utilizzò lo zinco, il rame e
i loro rispettivi solfati. Messo in acqua, il solfato di
zinco si scinde in ioni positivi e in ioni negativi. Allo
stesso modo si comporta il solfati di rame. Mettendo
una barretta di zinco nella soluzione di zinco, la
barretta cede altri elettroni positivi alla propria
soluzione. Il rame invece cede elettroni negativi. Il
risultato è, quindi:
- Sullo zinco rimangono elettroni in eccesso e la
sbarretta si carica negativamente.
- Sul rame si depositano ioni positivi in eccesso e la
barretta si carica positivamente.
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Ampère
L‟ampère è l‟unità di misura dell‟intensità elettrica e si indica con “A”. Questa
unità di misura prende il nome dallo scienziato francese André-Marie
Ampère.
Lo strumento che misura quanti ampère di corrente circolano in un circuito si
utilizza l‟amperometro.
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Che si
misura in
In simboli
ampère
A
può essere
generata
da
pile
dal
movimento di
spire
conduttrici
all‟interno di
campi magnetici
come per
esempio
nelle
dinamo e negli alternatori
apparecchi in
grado di stabilire
tra i loro due
poli
delle
tensioni elettriche
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Che si misurano
in Volt (V)
Le leggi di Ohm
è formata da
cariche elettriche
che
percorrono
circuiti conduttori
generando
provocando
Al loro
interno
al loro esterno
esercitando
forze
Reazioni chimiche
Come per
esempio
energia termica
che si può
trasformare in
calore
l‟elettrolisi dell‟acqua
ceduto a corpi che
sono a contatto col
circuito
come per
esempio nei
Torna indietro
filamenti delle lampadine
calore
su
calamite e magneti
altri circuiti
Percorsi da corrente
come accade nei
motori elettrici
Fine
Le reazioni chimiche
Passando attraverso soluzioni elettrolitiche, la corrente elettrica può provocare
particolari reazioni chimiche. Grazie all‟effetto chimico della corrente
elettrica, l‟energia elettrica può essere trasformata in energia chimica.
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Energia termica
Gli elettroni, scorrendo nei conduttori, producono energia termica. Questo
effetto si chiama effetto termico o effetto Joule, dal nome del fisico
inglese vissuto nell‟Ottocento, James Prescott Joule, che lo ha studiato per
primo.
Grazie all‟effetto termico parte dell‟energia prodotta da una pila si trasforma in
energia termica. Quest‟ultima viene ceduta all‟ambiente come calore.
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La lampadina
La lampadina è formata da:
1)
Il filamento, cioè una sottile spirale, che diventa incandescente quando
la lampadina si accende.
2)
La ghiera, che è fatta di metallo.
3)
Il bottone, che è anch‟esso fatto di metallo.
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L’elettrolisi dell’acqua
Una reazione chimica che la corrente elettrica può provocare è l’elettrolisi
dell’acqua, in cui si dissociano l‟idrogeno dall‟ossigeno.
L‟effetto chimico, dunque, consiste nel trasformare l‟energia della pila in
energia chimica.
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I poli
Nella pila ci sono due lamelle chiamate poli o elettrodi. Grazie a processi
chimici che si svolgono al suo interno, sul polo positivo si accumulano
cariche positive e su quello negativo si accumulano cariche negative.
poli
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Campi magnetici
La calamita esercita una forza sugli oggetti di ferro. Questa forza si chiama forza magnetica (infatti le
calamite sono anche chiamate magneti).
Due magneti, in presenza l‟uno dell‟altro, possono attirarsi oppure respingersi. Le cariche elettriche
opposte possono essere separate; i poli magnetici, invece, non possono essere separati. In
seguito alle forze esercitate dalla calamita, nello spazio che la circonda si forma una campo
magnetico. Un campo magnetico è costituito da linee di forze magnetiche che vanni dal polo Nord
al polo Sud (fig. 4 ). Anche la Terra ha un campo magnetico (fig. 1).
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La dinamo e gli alternatori
L‟effetto magnetico della corrente consente anche nel trasformare l‟energia di
movimento e il lavoro in energia elettrica.
Sulla base di questo principio funzionano, per esempio, la dinamo, che è un
dispositivo che produce corrente elettrica continua, e gli alternatori (figura1),
cioè le grandi macchine elettriche delle centrali idroelettriche e delle centrali
termoelettriche.
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Il calore
Il calore è una forma di energia che si trasferisce tra due corpi, o tra due
parti di uno stesso corpo, che si trovano in condizioni termiche diverse. Il
calore è energia in transito: fluisce sempre dai punti a temperatura
maggiore a quelli a temperatura minore, finché non viene raggiunto
l'equilibrio termico.
I gas si mescolano: al termine del processo avranno la stessa
energia cinetica e stessa temperatura
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Calamite o magneti
La calamita esercita una forza sugli oggetti di ferro. Questa forza si chiama
forza magnetica (infatti le calamite sono anche chiamate magneti).
Due magneti, in presenza l‟uno dell‟altro, possono attirarsi oppure
respingersi. Le cariche elettriche opposte possono essere separate; i poli
magnetici, invece, non possono essere separati.
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Il motore elettrico
Grazie all‟effetto magnetico, l‟energia di una pila può essere trasformata in
energia cinetica o in lavoro, cioè in energia di movimento. In base a questo,
realizzando un circuito come quello della figura 1, si può costruire un
motore elettrico. Infatti, nella bussola l„ago magnetico, chiudendo e aprendo
il circuito, comincia a girare.
In un motorino elettrico il circuito si apre e si chiude automaticamente; al
posto dell‟ago magnetico c‟è una calamita che sta ferma quando la bobina,
una parte del motorino, si muove. La bobina toccando le due spazzole tiene
il circuito chiuso. Riceve una spinta e ruotando, apre il circuito che, per
inerzia, continua a roteare. Quindi,l‟effetto magnetico della corrente consiste
anche nel trasformare l‟energia di movimento e il lavoro in energia elettrica.
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La tensione elettrica
•
La capacità più o meno grande di una pila di spingere gli elettroni lungo un
circuito elettrico si chiama tensione elettrica. La sua unità di misura sono i
volt (V).
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Altri circuiti
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Prima
legge di Ohm
Essa mette in relazione le tre grandezze:
1) R = V:i
Se “R” è costante “V” e “i” sono direttamente proporzionali.
2) I = V : R
Se “i” è costante “V” e “R” sono direttamente proporzionali.
3) V = I x R
Se “V” è costante “I” e “R” sono inversamente proporzionali.
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Seconda legge di Ohm
Questa legge dice che la resistenza dipende: dal materiale del filo
condutttore ( in ogni tipo di materiale la corrente passa in modo
diverso); dalla lunghezza del filo, infatti, più lungo è il filo e più
grande è la resistenza; dalla sezione del filo, cioè se è grosso o se è
fine.
La resistenza elettrica è direttamente proporzionale alla lunghezza del
filo, ma inversamente proporzionale alla sezione del filo.