Elementi base di elettricità

ELEMENTI DI ELETTRICITA’
1. LA CORRENTE ELETTRICA
La corrente elettrica nei metalli è costituita da flusso ordinato di elettroni (cariche elettriche
negative).
L’intensità della corrente elettrica è la quantità di carica Q che attraversa la sezione del conduttore
nell'unità di tempo.
I=Q/t
Q → quantità di carica, unità di misura “coulomb” [c]
t → tempo, unità di misura “secondo”, [s]
“coulomb”/”secondo”=”ampere” → [c]/[s]= [A]
Gli elettroni si muovono dal punto a potenziale negativo (eccesso di cariche negative) al punto a
potenziale maggiore (mancanza di cariche negative).
La corrente viene indicata normalmente nel verso opposto, dal + verso il -, chiamato verso
convenzionale.
2. DIFFERENZA DI POTENZIALE ELETTRICO (TENSIONE)
La differenza di potenziale elettrico (tensione) è l’energia necessaria per poter muovere le cariche
elettriche.
Non c'è flusso di acqua, nessuna differenza di potenziale idraulico, livello A = livello B.
C'è flusso di acqua, differenza di potenziale idraulico, livello A più alto del livello B.
Tra i due morsetti di una batteria c’è una differenza di potenziale e gli elettroni si muovono dal punto a
potenziale negativo attratti dal punto a potenziale positivo.
La batteria mantiene costante la differenza di potenziale: per ogni elettrone che arriva al polo positivo
la batteria ne libera uno nel polo negativo; la batteria è scarica quando non riesce più a fare tale
operazione.
La pompa porta il liquido dal serbatoio più basso a quello più alto, fornendo energia potenziale al
liquido.
Tra le due sfere cariche elettricamente vi è una differenza di potenziale elettrico: le cariche elettriche
negative, libere di muoversi, si sposteranno dalla sfera A verso la sfera B.
3. LEGGE DI OHM
La corrente elettrica è direttamente proporzionale alla tensione ai capi della resistenza ed
inversamente proporzionale alla resistenza stessa.
I=V/R
Più alta è la resistenza elettrica e minore sarà la corrente nel circuito, ovviamente a parità di
resistenza. La resistenza elettrica è una proprietà del materiale ed è la sua attitudine a farsi
attraversare dalla corrente. Se la resistenza è bassa questo materiale si lascerà facilmente attraversare,
viceversa se la sua resistenza è alta.
Si ricavano quindi le formule inverse,
V=R·I
e
R = V / I.
R → resistenza elettrica, unità di misura “ohm” [Ω] → [V]/[A]= [Ω]
V → tensione elettrica, unità di misura “volt” [V] → [Ω]/[A]= [V]
3.1 Esempio di calcolo della CORRENTE
3.2 Esempio di calcolo della RESISTENZA
3.3 Esempio di calcolo della TENSIONE
4. GENERATORI DI TENSIONE IN SERIE
Le tensioni si sommano ma la massima corrente erogabile resta la stessa.
Esempio
5. GENERATORI DI TENSIONE IN PARALLELO
La tensione resta la stessa ma si sommano le correnti erogabili.
Esempio
6. LAMPADINE IN PARALLELO
Le lampadine sono sottoposte alla stessa tensione, che è quella del generatore. Se le lampadine
hanno differenti resistenza le correnti che circolano in ognuna sono differenti.
7. COLLEGAMENTO DI LAMPADE IN SERIE
Le lampadine, se hanno differente resistenza, hanno ai capi tensioni differenti ma sono percorse dalla
stessa corrente.
Esempio
Collegamento serie: se tolgo una lampadina si interrompe il circuito e non passa corrente.
Collegamento parallelo: se tolgo una lampadina interrompo solo la corrente sul ramo di quella lampadina.
8. LA POTENZA ELETTRICA
La potenza elettrica è data dal prodotto fra la tensione e la corrente.
P=V·I
P, potenza elettrica, “tensione” · “corrente” = “watt”, [V] · [I] = [W]
Un generatore è tanto più potente quanto più alte sono la sua tensione e la corrente erogabile.