Corrente elettrica

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Definizione CORRENTE ELETTRICA

Cosa si intende per corrente elettrica?

La corrente elettrica è moto ordinato di cariche elettriche; in particolare se siamo nei solidi si muovono cariche negative se siamo in una soluzione o un gas si muovono cariche sia positive sia negative.

Qual è la grandezza caratteristica della corrente elettrica? Qual è la sua misura?

La grandezza caratteristica della corrente elettrica è l’intensità di corrente (simbolo I) definita come la quantità di carica che attraversa il conduttore nell’unità di tempo si misura in Ampere (A)

Cosa è la velocità di deriva termica? In che relazione sta con la corrente elettrica?

La velocità di deriva termica è la velocità con cui si muovono in modo casuale le particelle all’interno di un material per effetto della sua temperatura. Più alta è la temperatura più queste particelle si muovono.

In quale verso scorre la corrente elettrica tra due conduttori a diverso potenziale? A cosa corrisponde ciò, dal punto di vista microscopico?

Se si uniscono due conduttori di diverso potenziale la corrente per convenzione scorre dal punto con potenziale maggiore verso quello con potenziale minore, ma a livello macroscopico il movimento che si ha è di elettroni per cui si muove dal potenziale più basso a quello più alto.

Cos’è un circuito elettrico? Quali sono i suoi componenti essenziali?

Il circuito elettrico è un percorso chiuso dove scorre la corrente. I componenti essenziali sono un generatore e un utilizzatore ( es resistenza)

Cosa si intende per corrente continua, unidirezionale e alternata? Fai un esempio di generatore per ciascun tipo di corrente

Per corrente continua si intende una corrente che mantiene la stessa polarità, stessa direzione e intensità, esempio di questo è l’alternatore dell’auto che carica la batteria, la corrente unidirezionale è una corrente che scorre sempre nello stesso verso ma con diversa intensità, ad esempio la dinamo, mentre la corrente alternata varia periodicamente verso e intensità, ad esempio la pila

Rappresenta i simboli grafici utilizzati per il resistore, il condensatore, il generatore di corrente continua, il collegamento a terra, nella descrizione schematica di un circuito

Cosa si intende per resistenza elettrica di un conduttore? Qual è la sua unità di misura?

Per resistenza elettrica di un conduttore si intende il rapporto tra la tensione ai capi del conduttore e l’intensità di corrente che lo precorre. L’unità di misura è l’ohm(Ω) ed è espressa dalla formula
Essa rappresenta l’opposizione che il corpo presenta al passaggio degli elettroni

Enuncia la seconda legge di Ohm

La resistenza di un filo conduttore, oltre che dipendere dal materiale di cui è fatto è direttamente proporzionale alla sua lunghezza (l) ed inversamente proporzionale alla sua sezione (S) secondo la seguente legge:

ρ= resistività
l = larghezza
S = sezione del conduttore
La resistività rappresenta la resistenza di un conduttore di lunghezza 1m e di sezione 1m2

Fai qualche esempio di materiale isolante e di materiale conduttore elettrico. Quale parametro permette di distinguere un buon isolante da un buon conduttore? Indicane l’ordine di grandezza per gli uni e per glia altri.

Un esempio di buon isolante è il legno o il vetro, mentre un buon conduttore è il rame e quasi tutti i metalli. Il parametro che differenzia un buon conduttore da un buon isolante è la resistenza che in un buon conduttore può arrivare a 10-8 e che in un buon isolante può arrivare alle 1019

Cosa si intende per resistività? Da cosa dipende? In che unità si misura?

Per resistività si intende la resistenza che un reticolo di un dato materiale appone al passaggio degli elettroni. Dipende dal materiale e dalla temperatura. È espressa dalla formulae la sua unità di misura è (Ω∙m)

α = coefficiente di temperatura

Come si spiega, da un punto di vista microscopico, la dipendenza dalla resistività dalla temperatura?

La dipendenza della resistività dalla temperatura da un punto di vista microscopico dipende dal movimento, un aumento di temperatura corrisponde a un aumento di energia cinetica del moto di agitazione termica degli atomi e questo rende più difficoltoso il passaggio degli elettroni attraverso il conduttore, così da aumentarne la resistenza.

Enuncia la legge di Kirkhoff per le maglie

La somma algebrica della differenze potenziali o delle tensioni lungo un cammino chiuso è nulla.

Enuncia la legge di Kirkhoff per i nodi. Quale principio generale sottende?

La somma algebrica delle correnti entranti(negative) ed uscenti( positiva) da un nodo è nulla.
Il principio che viene sotteso è il principio di conservazione della carica elettrica.

Cosa significa collegare in serie dei componenti elettrici?

Significa che sono percorsi dalla stessa intensità di corrente

Cosa significa collegare in parallelo dei componenti elettrici?

Significa collegarli in modo tale che ai loro capi vi sia la stessa differenza di potenziale

Cosa si intende per resistenza equivalente di un sistema di resistenze? Quanto vale se le resistenze sono collegate in parallelo?

La resistenza equivalente di un sistema di resistenze in serie è l’unica resistenza che dovrei sostenere alle più resistenze per ottenere sul circuito lo stesso effetto.
Quando le resistenze sono collegate in parallelo vale :
L’inverso della resistenza equivalente di un sistema di resistenze è uguale alla somma dell’inverso delle singole resistenze

Cosa si intende per resistenza equivalente di un sistema di resistenze? Quanto vale se le resistenze sono collegate in serie?

La resistenza equivalente di un sistema di resistenze in serie è l’unica resistenza che dovrei sostenere alle più resistenze per ottenere sul circuito lo stesso effetto.

Quando le resistenze sono collegate in serie vale:
La resistenza equivalente di un sistema di resistenze in serie è uguale alla somma semplice delle singole resistenze.

Che strumento si una per misurare la corrente che scorre in un conduttore? come deve essere collegato nel circuito?

Per misurare la corrente che scorre in un conduttore si usa l’amperometro. Deve essere collegato nel circuito in serie.

Che strumento si usa per misurare la tensione ai capi di un resistore? Come deve essere collegato nel circuito?

Per misurare la tensione ai capi di un resistore si usa il Voltmetro. L' unità di misura della tensione è il Volt(V). Si collega nel circuito in parallelo perché ai capi del resistore bisogna avere la stessa tensione.

A cosa serve l’apparecchio comunemente denominato come tester o multimetro?

Il “tester” o “multimetro” è un dispositivo costituito da Voltmetro, Amperometro e Ohmmetro ed è quindi in grado di misurare la tensione, la corrente e la resistenza.

Enuncia la seconda legge di Ohm per i circuiti chiusi.

Il generatore, quando il circuito è chiuso, oppone una certa resistenza al passaggio della corrente; tale resistenza è detta resistenza interna e viene indicata con ri.
F.e.m( forza elettromotrice)= I∙R+I∙ri = ∆V+I∙ri
Questa relazione costituisce la Legge di Ohm per un circuito chiuso.
La tensione ai capi di un generatore è perciò sempre minore della forza elettromotrice tranne nel caso di I=0, cioè nel caso di un circuito aperto.

Che differenza c’è tra la forza elettromotrice di un generatore e la differenza di potenziale che è in grado di fornire?

E’ la differenza di potenziale che il generatore dovrebbe idealmente fornire misurata a circuito aperto.

Che vantaggio può avere connettere in parallelo più generatori di tensione, che caratteristiche devono avere?

Connettendo in parallelo più generatori si la riduzione della resistenza interna di un conduttore per la legge della somma delle resistenze in parallelo. I due generatori devono però avere lo stesso voltaggio perché se non quello con voltaggio minori si brucerebbe

Che vantaggio può avere connettere in serie più generatori?

Connettendo in serie più generatori in serie si aumenta la tensione che sono in grado di fornire al singolo generatore

Quale relazione rappresenta il lavoro L compiuto da un generatore di tensione collegato ad un circuito in cui, imposta la differenza di potenziale ∆V, circoli la corrente i?

Quale relazione rappresenta la potenza P fornita ad un generatore di tensione collegato ad un circuito in cui, imposta la differenza di potenziale ∆V, circoli la corrente i?

Descrivi l’effetto Joule, scrivi le relazioni che lo caratterizzano, e presenta alcuni esempi di applicazioni pratiche di tale effetto

L'effetto Joule, è quel fenomeno per cui un conduttore attraversato da una corrente elettrica dissipa energia sotto forma di calore in quantità proporzionale all'intensità della corrente elettrica che lo attraversa. Un esempio di questo fenomeno è la lampadina ad incandescenza, oppure nelle stufe elettriche o ad esempio nei fusibili messi a protezione degli impianti elettrici.

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