Appunti di Fisica sulla Corrente Elettrica, Carica e Forza di Lorentz

Corrente Elettrica e Carica

CORRENTE ELETTRICA
molecole acqua o si muovono a casa
Filo di metallo » dentro file di rame (ci sono molti atomi di
rome nel quale ci sono
elettroni liberi di
muoversi a caso)
in questo Filo por c'è
corrente.
4
dipende de carica elettrica
devo forzare a muovere tutti gli elettroni nella
stesso verso
CARICA ELETTRICA
MOTO ORDINATO di cariche elettriche
le cariche si muovono
nella stessa
direzione
. nei metalli conduttori queste coriche sono
GLI ELETTRONI (cori che negative)
anche cariche positive (protoni)
Si muovono
come faccio a fazere le cariche a muoversi
nella
stessa
direzione ?
per ottenere un moto ordinato di elettroni devo
collegare Il filo ai POLI DI UN GENERATORE
& cd esempio
una pila/batteria
-te - significano
il
POTENZIALE
polo
+
Ra potenziale
maggiore
polo - La potenziale minore
tra i poli c'è una differenza di
potenziale 7 ANCHE DETTA TENSIONE)
cariche negative si
mucvaro de poco a poco
La pile/batteria è un GENER ATORE di tensione
captinca
costante
non cambia
nel
tempo
genera upe corrente
continua, cioè
una corrente che
Seatre sempre
nello stesso verso
CO
& stessa
intensité
intensità di corrente
elettrica
dipende de quanti elettroni ci sara
all'interno di un
corpo e si possano
moovere
Polo
-D
0
PaLo
+
potenziale >
in un determinato tempo
misuro quanta corica passa
Paccio divisione tra carico passata e
tempo determin ando
potenzialeintensità di carente elettrica
con cariche
positive
Lattraggono
gei
elettroni
=
At
(quantità di carica che attraversa
una sezione trasversale del filo
nell'intervallo di tempo At)
unité di misura
LA 1A (Amper) =
1 culopt
& secondo
passano
miliardi di elettroni

Circuito Elettrico

Componenti e Simboli del Circuito

CIRCUITO ELETTRICO D insieme di conduttori collegati tra loro e
a un generatore di tensione
aperto: non passa corrente
chiuso: passa corrente
SIMBOLI
+
SIMBOLO GENERATORE
--
INTERRUTTORE APERTO
-O- INTERRUTTORE CHIUSO
×
LAMPADINA
es. circuito
+

Tipi di Collegamento

72. MODI PER CREARE COLLEGAMENTO
· collegamento in serie -t gli elementi del circuito
(ad esempio lampadine)
sono poste in successione
es. luci di
natale
se si fulmine une si
spengane
tutte
e sono attraversati dalla stessa
corrente
(luce più debole nella
successiva)
· collegamento in parallelo -> gli elementi del
Se una si spegne
l'altra simone accesa
es. Inci casa
circuito (per esempio
lampadine) Ranno
Pe
estremità in comune
indipendente
dell'altra
no sao più
uno vicino
all'altra
( la luce é forte)
luce
Sono
sottoposti alle stessa differenza di
potenziale
collegamento in serie
coll. parallelo
D
+
inf
nodo
incrocio tra
fifi
if
X
altro todo
i
-
in /kg -D Co corrente si divide
per poi riunirsi
corrente scorta del + al_
i = is+lo D legge dei MODI
prima Regge di
)
Storicomente
studi c. elettrico kirchoff
non superato
esistenza elett.
i
+
ARompo immaginato che a muoversi
Fossero cariche positive
verso convenzionale
della corrente
del polo + al polo - cioé
col
tempo hanno scoperto
comme se a muoversi fossero
le cariche positive
che
erano le cariche
negative a
muoversi
quando chiudiamo interruttore lampadine si accende subito
gli elettroni sono già sparsi in tutto il
circuito, tutti i fili
chiudere interruttore la si che la forza elettrica
si propaghi e muova elettroni
1
·
SI muovono
MOLTO PIANO,
LENTAMENTE
all'interno dei
Fili
si propopa
le forze
elettrico
( avviene alle
velocità
della luce)
Saro come
une
selva di raphi
e elettroni faticasamente
a vancono
effetto istantaneo
· gli elettroni sono ostacolati de atomi del filo
fanno pace strada
1 mp-D 1 cm
quelle che viaggia veloce o propagazione forza elettrica
che mette immediatamente
in moto gfi elettroni
IL MOTO DEGLI ELETTRONI ALL'INTERNO DEL FILO É GENERALMENTE
"COMPLICATO" gli eletroni vengono accellerati della forza elettrica e urtano
atomi che formano il RETICOLO DEL METALLO
continuamente contro
gli
questa "opposizione"
del Filo al passaggio degli
elettroni
dello
carente
SI
CHIAMA RESISTENZAc. in serie D aumento resistenze
c. in parali. » resistenza = come quando c'è solo una lampadina
ci sono materiali che conducao bene la corrente elettrica bene, altri meno

Leggi di Ohm

Prima Legge di Ohm

LEGGI DI OHM
6
1 ha scoperto che esiste una classe di conduttori - tra cui i metalli - in cui
l'intensità di corrente è direttamente
proporzionale alle differenza
di potenziale
AV = R-i
To
differenza di potenziale
0
. 2
N =
R
U.m : OHM 2
To volt
- R= resistenza
aumento potenziale -Daumento
intensità di corrente
.
i = intensità di
corrente
(A = amper)
grandezze fisica
opposizione al passaggio di corrente
nei circuiti si indica con
la resistenza dipende da
· materiale
· lunghezza filo
es. per produrre colore
(chon, tostapane)

Seconda Legge di Ohm

2) la resistenza di un conduttore è direttamente
proporcional
alle sua
lunghezza e inversamente proporzionale alle sua drea trasversale
R=C
2
A
Formula
inversa
1
1
Se = LUNGHEZZA (m)
A = area trasversale (m)
e = "RO" = RESISTIVITÀ
6 a.m (a.m)
cidice
de cosa
dipende
caratteristiche
-geometriche
dipende del materiale di cui è fatto il conduttore
(isolanti e conduttori)
resistenzeSe le e é grande R è alta (materiali isolanti)
bassa
(materiali conduttori)
1
piccoli-D materiale conduttore
OS.
vetro isolante (elettroni fermi)
rame conduttore (e. sono liberi di
muoversi )
il filo conduttore anche se di rame (materiale conduttore)
O
molti ostacoli per
elettropi
moto elettrone estremamente
complicato
ci impiega tanto elettrone
Valori di resistività (a 20℃)
dei materiali
Clicende
della temperatura -D se alimenta R aumenta
dipende dal materiale di cui è fatto il conduttore
e dipende anche dalla temperatura del conduttore

Esercizi sulla Resistenza

Resistenze in Serie

ESERCIZIO:
35
AV = 12, 0 V
+
v
R1 = 13.0 2
Rg = 150 2
-
R2
Rs
le resistenze
sono in serie
Rg = 2002
i ?
(intensità di corrente)
Vanno sommate
i = " _ ot
devo trovare la resistenza
equivalente del circuito
res. tot. del circuito
Re
AVSe le resistenze sopa in serie, la resistenze equivalente è la somma delle
singole resistenze
R = R1+R2+ R3 = 480 2
1° legge di
OHM
i = AX =
12,0 V
= 0,025 A
( Amper)
480 2
· questa è l'intensità di corrente
fornita del generatore
· la stessa intensità di corrente
attraversa ciascuna resistenza
(sopo in serie)
i1+ 1g + iz = i = 0,025 A

Resistenze in Parallelo

altro esercizio :
RESISTENZA EQUIVALENTE
I se in serie si sommano
La se messe in parallelo
-D
1 = 1+ 1 + P3
R1
R2
Reg
4
-
+
= 1 +
=
1
- +
1
R3
130
150
200
-
corrente
divide
SI
in 3
1
Reg =
=
51, 6 52
NODO
0,019959
J
= i
+ piccola
i = DV =
12
= 0,23 A D intensità di corrente
Reg
51,6
fornita del generatore
=
0, 019359
Corrente
tome
insieme
parti nel-D
ciascuna resistenza R è attraversata da una corrente di intensità
diversa
2
w
V
cra sono tutti di versi, prima erano
uguali
- poiché R1, R2, R3 sono sottoposte alla stessa differenza di potenziale DV = 12 V
i = DY = 12
130
= 0,092 A
ig = DV
=
12
= 0,080 A
R2
i3 = DV = 12
R3
200
= 0,060 A
RESISTENZE
IN SERIE
Re: 130 52
Pz= 2001
LT: 0.025 A
+ grande
delle
singole
resistenze
RESISTENZE
1) PARALLELO
Rx= 130-50
corrente
Fornita del
generatore
Pz=15OR
0,08 A
P3: 2001
+ piccolo
delle
13-0,06 A
singole resistenze
- A- 0,23A
Aggiungendo R in serie aumenta
R equivalente
se sommidmo i risultati
viene 0,15 A
150Aggiungendo R in parallelo diminuisce la resistenza equivalente
del circuito
La corrente che
attraversa ciascuna resistenze è peggiore se le
resistenze sono in parallelo
des. lampadine
resistono di+
in serie fanne - Puce
In parallela Fanno + luce
À consuma di più

Lavoro ed Energia Elettrica

Lavoro del Generatore

LAVORO = FORZA
X
SPOSTAMENTO
-D
elettrice
moto degli
elettroni
all'interno del conduttore
if
generatore
COMPIE LAVORO
permette il moto
ORDINATO degli elettroni
Re 2 POLI
positive
o esercita una forza lavoro sugli
negativo
elettroni
ENERGIA E LAVORO D SI MISURANO in Joule
legame strettissimo
capacità di
compiere un
lavoro
il
lavoro del generatore diventa energia CINETICA
degli elettroni
il generatore de energia agli elettroni
lo in una pila, questa energia é deta de
reazioni chimiche all'interno
della piea

Effetto Joule

gli elettroni muovendosi nel conduttore
urtano
continuamente gli atomi che compongono il materiale conduttore e li
Spostano, mettendoli in movimentoagitazione
di questi atomi si traduce in un aumento di
temperatura del conduttore
to il passaggio di corrente determina un riscaldamento
che dissipa cobre nell'ambiente
del conduttore
EFFETTO JOULE
trasformazione di energia
elettrica in colore

Potenza Dissipata

Calcolo della Potenza

POTENZA.
DISSIPATA PER EFFETTO JOULE
lo cos'è la potenza?
si misura in
WATT (W )
ENERGIA ELETTRICA CHE IN
OGNI SECONDO VIENE DISSIPATA
DAL CIRCUITO
2
P = R.i
1J
1 W =
15
TO
intensità corrente
potenza
resistenza
la potenza è le rapidità con cui viene consumata energia,
oppure con cui viene compiuto un lavoro
es
devo portare un secchio di 10 Kg al terzo piano
posso
tirare
lo metto
Sull'
ascensore
Su can
Are
corde
Stesso lavoro, pero
ascensore Fa = lavoro
in minor tempo,
quindi ha + potenza
lampadine consume 100g in & min
Quatrice consume ino J in I sec. to potenze
maggiore delle lampadinaesercizio dell'altra volta
resistenze in serie
2
P1= R1 · N = 130 0,025 =
0,081 W
P2 =X1 2 = 0,
= 0,094 W
P3 = R3 +2= 0,125 W
2 resistenze in parallel
P+= {1. i2 = 1,1W
P2 = R2 . 62 = 0,96 W
Ps = R3. i 32 = 0,72 w
quando resistenze saro
in paraffelo, passa più
corrente pella parte con
meno resistenza
se le resistenze sono in parallelo
assorbono
dal generatore (e dissipano) molta + energia
POTENZA DISSIPATA
PER
EFFETTO
JOULE
P=
ENERGIA
DE
TETIPO
AT
Qual è l' energia
dissipata de R, in
1h
1h = 3600 S
DE = P. DT = 1,1. 3600 = 9960J

Campo Magnetico

Magneti Naturali e Artificiali

Campo
mapmetico
ci sono materiali come le memetite
che é
un manete naturale
attira oggetti
di
concetto noto
Fin dall'antichità
Ferro
che
a loro volta
Si
megmetizzano
essi si chiamano
magneti artificiali
colomite
l'attrazione non é
uniforme, me
concentrata in 2 punti
deth
POLI
( nord / sud )

Bussola e Poli Magnetici

La bussola È un AGO MAGNETICO che si orienta secondo il
campo magnetico terrestre
L'estremità della bussole che si rivolge verso il polo nad
della terra è detto polo nord, l'altra estremità é detta
polo sud
Poli dello stesso tipo si respingono e poli di tipo diverso si attraggono
Le cariche elettriche si possono separare, trasferendo elettroni.
Possiamo avere oggetto con carica negativa e positiva, invece per
le calamite non funziona. Ciascuna delle due parti dell'oggetto
avrebbe un polo nord e un polo sud nel caso noi dividessimo la
calamita