ELETTRICITA’
La corrente elettrica è un flusso ordinato di cariche, che viaggiano alla velocità della
luce, attraverso un percorso definito (esempio: un filo conduttore).
Le cariche sono portate da particelle materiali, dette portatori di cariche: gli
elettroni (cariche negative).
Ci sono materiali che si lasciano attraversare facilmente dalla corrente elettrica e
sono detti conduttori (metalli, acqua, corpi bagnati o umidi, suolo, carbone).
Ci sono materiali che non si lasciano attraversare dalla corrente elettrica e sono detti
isolanti (vetro, plastica, gomma, porcellana, fibre vegetali, carta, legno).
Ci sono materiali che hanno un comportamento intermedio e sono detti semicontuttori
(silicio, tungsteno).
L’elettricità ha tre grandezze:
la tensione elettrica (V): si misura in Volt (V) ed è la differenza di potenziale
elettrico tra due corpi. Un corpo che ha accumulato elettroni ha carica negativa,
un corpo che ha ceduto elettroni ha carica positiva. Se si collegano attraverso un
filo conduttore, gli elettroni (cariche negative) si sposteranno verso il corpo
caricato positivamente fino ad annullare tale differenza.
l’intensità elettrica (I): si misura in Ampere (A) ed è la quantità di elettroni che
attraversa un punto del filo conduttore in un certo tempo.
la resistenza elettrica (R): si misura in Ohm () ed è l’impedimento al passaggio
degli elettroni. Dipende dal materiale con cui è fatto il filo conduttore e dalla sua
lunghezza e spessore.
LEGGI DI OHM
1° LEGGE DI OHM
E’ la relazione che lega le tre grandezze elettriche. L’intensità della corrente
elettrica, che scorre in un conduttore, è direttamente proporzionale alla tensione e
inversamente proporzionale alla resistenza, cioè aumenta con l’aumentare della
tensione e diminuisce con l’aumentare della resistenza:
I = V / R
V=IXR
R=V/I
(Intensità = Tensione : Resistenza)
(Tensione = Intensità per Resistenza)
(Resistenza = Tensione : Intensità)
2° LEGGE DI OHM
La resistenza, che la corrente elettrica incontra quando percorre un conduttore,
dipende da più variabili:
Il materiale con cui è fatto il conduttore (r=resistività)
La sezione del conduttore (A): la resistenza diminuisce se l’area di sezione
aumenta
La lunghezza del conduttore (l): la resistenza aumenta se cresce la lunghezza
del conduttore
La temperatura del conduttore (t): le alte temperature aumentano la
resistenza
R = r x l x t
Materiale
A
Argento
0.016
Rame
0.017
Oro
0.024
Alluminio
0.028
Tungsteno
0.055
Platino
0.10
Ferro
0.13
Acciaio
0.18
Piombo
0.22
Mercurio
0.94
Carbonio
35
Silicio
2.3 × 109
Ambra
5 × 1020
Vetro
1016 ÷ 1020
Zolfo
1021
Legno secco
1014 ÷ 1017
POTENZA ELETTRICA
La potenza elettrica (P) misura la quantità di lavoro che una macchina (cioè qualsiasi
utilizzatore) esegue nell’unità di tempo e, quindi, quanta energia elettrica assorbe.
Se una macchina funziona ad elettricità, la sua potenza sarà data dal prodotto tra la
tensione e l’intensità di corrente necessaria a farla funzionare:
P = V x I
(Potenza = Tensione per Intensità)
La potenza si misura in watt (W), da James Watt che costruì il primo motore a
vapore. Il kW (kilowatt) equivale a 1000 watt; il MW (megawatt) equivale a un milione
di watt. L’energia consumata da un utilizzatore della potenza di un kW in un’ora si
misura in kilowattora (kWh). Conoscendo la potenza e il tempo di lavoro impiegato,
possiamo calcolare quanta elettricità consuma un apparecchio elettrico.
I CIRCUITI ELETTRICI
Il circuito elettrico elementare è formato da:
un generatore
un conduttore
un apparecchio utilizzatore
Un circuito si dice aperto quando non passa corrente, si dice chiuso quando passa.
CIRCUITO IN SERIE
Gli apparecchi utilizzatori sono posti
uno dopo l’altro e se uno si rompe non
passa più corrente.
CIRCUITO IN PARALLELO
Gli apparecchi utilizzatori sono collegati
al generatore indipendentemente uno
dall’altro e se uno si rompe gli altri funzionano.
SIMBOLI ELETTRICI
