Elettricità - Scuole Maestre Pie
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Elettricità 1 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Elettricità Accendere una lampadina azionando un interruttore Accendere un televisore premendo un pulsante Suonare un campanello Avviare un motore di una macchina Accendere un PC Accendere il microonde Sono esempi di quanto sia importante e presente nella nostra vita l’elettricità 2 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Che cos’è l’elettricità? ? 3 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Che cos’è l’elettricità? E’ una proprietà della materia , che risiede nella struttura degli atomi che costituiscono la materia stessa. 4 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Atomo ed elettricità? Tutta la materi che ci circonda è costituita da atomi. Gli atomi sono formati da tre tipi di particelle: Protoni Neutroni Elettroni 5 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Atomo ed elettricità? 6 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Atomo ed elettricità? 7 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Atomo ed elettricità? In condizioni normali il numero dei protoni è uguale al numero di elettroni L’atomo nel suo insieme è elettricamente neutro 8 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Atomo ed elettricità? Se un atomo perde un elettrone Le cariche non si compensano più e l’atomo complessivamente ha una carica positiva L’atomo diventa uno IONE POSITIVO 9 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Atomo ed elettricità? Se un atomo acquista un elettrone Le cariche non si compensano più e l’atomo complessivamente ha una carica negativa L’atomo diventa uno IONE NEGATIVO 10 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Carica elettrica Possiamo dire che la carica elettrica consiste in un eccesso o un difetto di elettroni. 11 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Carica elettrica Se molti atomi di un corpo perdono o acquistano degli elettroni Allora L’intero corpo acquisisce una carica positiva o negativa. 12 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Carica elettrica: esperimento 13 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Carica elettrica: esperimento Se strofiniamo una bacchetta di Bachelite o plastica con un panno di lana, la lana cede degli elettroni caricando negativamente la bacchetta in plastica o in bachelite. 14 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Carica elettrica: esperimento Se strofiniamo una bacchetta di vetro con un panno di lana, il vetro cede degli elettroni alla lana caricandosi positivamente. 15 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Carica elettrica: esperimento Cariche uguali si respingono. Cariche opposte si attraggono. 16 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Carica elettrica: esperimento Gli IONI POSITIVI sono instabili e tendono a ristabilire l’equilibrio attirando elettroni. 17 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Corrente Elettrica Collegando con un filo metallico due corpi con diversa carica elettrica gli elettroni tenderanno a muoversi attraverso il filo dal corpo (-) verso il corpo (+) in modo da riequilibrare il tutto. 18 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Corrente Elettrica 19 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Corrente Elettrica Il flusso di elettroni lungo il filo metallico costituisce la corrente elettrica. 20 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Corrente Elettrica: Conduttori o Isolanti Non tutti i materiali si lasciano attraversare dalla corrente allo stesso modo. In alcuni materiali gli elettroni, legati debolmente al nucleo, si allontanano facilmente dall’atomo di appartenenza muovendosi liberamente. 21 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Corrente Elettrica: Conduttori o Isolanti 22 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Corrente Elettrica: Conduttori o Isolanti I metalli sono detti conduttori poiché si lasciano attraversare facilmente dalla corrente elettrica. La conduttività elettrica è la capacità di un materiale di condurre corrente. 23 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Corrente Elettrica: Conduttori o Isolanti CONDUTTORI: Rame Alluminio Piombo Mercurio Oro Platino Argento 24 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Corrente Elettrica: Conduttori o Isolanti I materiali in cui gli elettroni sono saldamente legati al nucleo sono detti Isolanti. Questi materiali non si lasciano attraversare dalla corrente. 25 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Corrente Elettrica: Conduttori o Isolanti ISOLANTI: Ceramiche Vetro Materie Plastiche Legno essiccato Gomma 26 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Generatori di Corrente Elettrica I generatori sono apparecchiature che trasformano altre forme di energia in corrente elettrica. 27 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Generatori di Corrente Elettrica I generatori chimici 28 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Generatori di Corrente Elettrica I generatori meccanici 29 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Circuiti Elettrici Il circuito Elettrico è una struttura in cui circola della corrente. Un circuito comprende almeno: Un generatore Un utilizzatore Due fili conduttori : uno di andata dal generatore all’utilizzatore e uno di ritorno dall’utilizzatore al generatore. 30 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Circuiti Elettrici 31 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Interruttori in serie 32 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Interruttori in serie (AND) 33 IN 1 IN 2 LAMPADINA Aperto (0) Aperto (0) Spenta (0) Aperto (0) Chiuso (1) Spenta (0) Chiuso (1) Aperto (0) Spenta (0) Chiuso (1) Chiuso (1) Accesa (1) Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Interruttori in parallelo 34 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Interruttori in parallelo (OR) 35 IN 1 IN 2 LAMPADINA Aperto (0) Aperto (0) Spenta (0) Aperto (0) Chiuso (1) Accesa (1) Chiuso (1) Aperto (0) Accesa (1) Chiuso (1) Chiuso (1) Accesa (1) Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie La resistenza La resistenza elettrica di un conduttore dipende da alcuni fattori: materiale : ogni materiale oppone una diversa resistenza al passaggio della corrente. Tale caratteristica è rappresentata dalla resistività indicata con la lettera greca Rho. lunghezza: la resistenza è direttamente proporzionale alla lunghezza del conduttore. sezione: la resistenza è inversamente proporzionale alla sezione del conduttore. 36 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie La resistenza 37 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Esercizio:calcolo resistenza Si calcoli la resistenza di un conduttore con resistività pari a 20 , lungo 1 [m] e con una sezione di 2 Ricordo che 2 centimetri quadrati corrispondono a 200 millimetri quadrati. 38 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Legge di Ohm 39 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Legge di Ohm Una Resistenza R a cui è applicata una differenza di potenziale ddp è attraversata da una corrente I. Le tre grandezze in gioco sono legate dalla legge di Ohm: La ddp si misura in Volt [V] La corrente I si misura in Ampere [A] La resistenza si misura in Ohm [Ω] 40 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Legge di Ohm 41 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Resistenze in Serie 42 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Resistenze in Serie R1 ed R2 sono disposte in serie poiché sono attraversate dalla stessa corrente I. La differenza di potenziale ai capi della resistenza R1 Differenza di potenziale tra il punto a e il punto b ddp(a,b) = R1 *I La differenza di potenziale ai capi della resistenza R2 Differenza di potenziale tra il punto b e il punto c ddp(b,c) = R2 *I 43 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Resistenze in Serie Differenza di potenziale tra il punto a e il punto c ddp (a,c) = ddp(a,b) + ddp(b,c) = R1 *I + R2 *I ddp (a,c) = R1 *I + R2 *I = (R1+R2)*I ddp (a,c) = (R1+R2)*I = Req * I 44 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Resistenze in Serie Req = R1 + R2 45 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Resistenze in Parallelo 46 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Resistenze in Parallelo R1 ed R2 sono disposte in parallelo poiché sono sottoposte alla stessa ddp. La corrente che attraversa la resistenza R1 è I1 = ddp / R1 La corrente che attraversa la resistenza R2 è I2 = ddp / R2 47 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Resistenze in Parallelo 48 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Resistenze in Parallelo 49 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Esercizio 1 Ai capi di una resistenza R è applicata una ddp di 10 [V] ed è percorsa da una corrente di 5 [A]. Si calcoli il valore della resistenza R. 50 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Esercizio 1 ddp= 10 [V] I = 5[A] Legge di Ohm 51 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Esercizio 2 Ai capi di una resistenza R di 10 [Ω] è applicata una ddp di 10 [V]. Si calcoli il valore della corrente I. 52 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Esercizio 2 ddp= 10 [V] R= 10[Ω] Legge di Ohm 53 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Esercizio 3 Si consideri un circuito costituito da un generatore di tensione con una ddp pari 5 [V] e da due resistenze in serie R1 e R2 pari a 6[Ω] e 4 [Ω]. Si disegni il circuito e si calcoli la corrente I. 54 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Esercizio 3 ddp= 5 [V] R1 = 4 [Ω] R2 = 6 [Ω] 55 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Esercizio 3 Passo 1) Disegnare il circuito equivalente 56 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Esercizio 3 Passo 2) Calcolo Resistenza equivalente (resistenze in serie) 57 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Esercizio 3 Passo 3) Calcolo corrente 58 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Esercizio 4 Si consideri un circuito costituito da un generatore di tensione di 5 [V]e da due resistenze in parallelo R1 e R2 pari a 6[Ω] e 4 [Ω]. Si disegni il circuito e si calcoli la corrente I. 59 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Esercizio 4 ddp= 5 [V] R1 = 4 [Ω] R2 = 6 [Ω] 60 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Esercizio 4 Passo 1) Disegnare il circuito equivalente 61 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Esercizio 4 Passo 2) Calcolo Resistenza equivalente (resistenze in parallelo) 62 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie Esercizio 4 Passo 3) Calcolo corrente 63 Tecnologia 2016/2017 Scuole Maestre Pie
