CONDUZIONE ELETTRICA NEI SOLIDI, RESISTENZA

CONDUZIONE ELETTRICA NEI SOLIDI, RESISTENZA, DIFFERENZA DI POTENZIALE
E CORRENTE (ADCIR1).
OBIETTIVI E FINALITÀ
Familiarizzare con la costruzione di circuiti facendo uso di batterie e di lampadine. Imparare ad usare
lo strumento universale di misura (tester). Introduzione alla legge Ohm.
PROPEDEUTICITÀ
È preferibile che lo studente abbia le nozioni di campo elettico e potenziale elettrico. In assenza di tale
nozioni l’attività assume un taglio più qualitativo.
MATERIALE A DISPOSIZIONE
Generatori elettrici di tensione continua, serie di batterie elettriche, cavetti di collegamento, lampadine
a filamento di diversa potenza, strumento universale di misura (tester), scheda questionario.
FASI DELL'AD
Si inizia con una serie di attività esplorative (descritte nella scheda) svolte in piccolo gruppo. Si
costruiscono semplici circuiti facendo uso di: lampadine di potenza diversa, batterie elettriche,
bacchette di materiale diverso (rame, grafite, plastica, ecc.). In corrispondenza di ciascuna
configurazione realizzata si descrive quanto osservato in termini di una maggiore o minore luminosità
delle lampadine inserite nel circuito, cercando di correlare fra loro le diverse esperienze in modo da
poter tentare una prima interpretazione.
Collettivamente si ascoltano e si integrano le descrizioni che i singoli gruppi hanno dato delle
esperienze. Gradualmente si formulano ipotesi circa le grandezze fisiche (tensione e corrente) da cui
dipende la luminosità, e al modo in cui sono reciprocamente collegete. Si introduce la legge di Ohm e
l’effetto Joule. Esperienza per esperienza si verifica la coerenza delle ipotesi fatte in precedenza.
Confrontando le descrizioni dei vari gruppi si nota come la luminosità sia un parametro soggettivo e si
evidenzia la necessità di ricorrere a misure quantitative. Si illustra il principio di funzionamento e l’uso
dello strumento universale per misure di: corrente, e tensione. Si descrive il principio di funzionamento
di un generatore di tensione avvalendosi di un modello fluidodinamico in cui il generatore è
identificato con una pompa.
In piccolo gruppo si ripetono le esperienze svolte precedentemente usando il tester per misurare
corrente e tensione ai capi di ciascuna lampadina. Si interpretano i risultati delle misure.
In grande gruppo si discute sui risultati delle misure e sulle interpretazioni date dai ragazzi. Si
riprendono i temi affrontati nel corso della discussione precedente raccordando il modello
proposto con i risultati delle misure.