CORRENTE ELETTRICA


INTRODUZIONE


Per studiare la corrente elettrica, ovvero un flusso di elettroni, conviene fare un paragone con l'idraulica.
Una corrente d'acqua si crea con un dislivello; In modo analogo la corrente elettrica si crea con una differenza di potenziale.
Per mantenere il dislivello una pompa riporterà in quota l'acqua. Nel caso dell'elettricità sarà una pila o una forza elettromotrice.

AMPERE E COULOMB


L'unità di misura della corrente è l'Ampere, che è una grandezza fondamentale.
Da questa deriva il Coulomb, che è la carica che passa in 1 secondo con la corrente di 1 Ampere.
Sapendo poi gli elettroni che passano in un secondo con 1 Ampere, possiamo ricavarci la carica di un elettrone.

IL GENERATORE DI TENSIONE


Quando c'è un campo elettrico le cariche tendono ad accumularsi da una parte. Così facendo però creano un campo opposto che annulla il primo e blocca la corrente.
Occorre pertanto uno strumento che tolga le cariche dal punto di accumulo. Questo è il generatore di corrente.
Si osservi come generatori in serie aumentino la differenza di potenziale, così come delle pompe in serie aumentano il dislivello.
Nel caso in cui i generatori sono in parallelo aumenta invece la corrente, così come delle pompe in parallelo aumentano la portata.

LA POTENZA ELETTRICA


Un generatore, nel riportare le cariche al potenziale maggiore, compie un lavoro; Questo lavoro, diviso per il tempo, è la potenza.
Qui dimostriamo che la potenza è pari alla differenza di potenziale per la corrente.
La potenza si misura in Watt.

IL KILOWATTORA


Il kilowattora è l'ENERGIA assorbita in 1 ora da un apparecchio che consuma 1 KW .
Vale 3,6 MJ ed è utilizzata per calcolare la fornitura di energia che troviamo nelle bollette elettriche.

PRIMA LEGGE DI OHM


Descriviamo innanzitutto un circuito elementare, ovvero fatto da un generatore e un utilizzatore.


La prima legge di Ohm afferma che la differenza di potenziale del generatore è uguale al prodotto della corrente per la resistenza.

DIMOSTRAZIONE DELLA PRIMA LEGGE DI OHM

Con un grafico possiamo verificare la validità della legge in varie situazioni.

OSSERVAZIONI SULLLA CORRENTE E GLI ELETTRONI E SULLA RESISTENZA

La corrente ha un verso convenzionale chè, nei conduttori, è l'opposto del movimento delle cariche.
La resistenza si intuisce bene facendo una analogia con le cannucce immerse in una bibita.

UNITA' DI MISURA DELLA RESISTENZA E I SIMBOLI SULLE RESISTENZE NEI CIRCUITI ELETTRONICI

L'unità di misura della reistenza è l'Ohm, che è pari a volt su ampere.
La resistenza si intuisce bene facendo una analogia con le cannucce immerse in una bibita.

LA SECONDA LEGGE DI OHM

La seconda legge afferma che la resistenza di un filo è proporzionale alla sua lunghezza e inversamente proporzionale alla sua sezione.
Il coefficiente che lega le grandezze si chiama reistività e dipende dal materiale.

EFFETTO JOULE

Nel passaggio di corrente in un conduttore gli elettroni urtano con gli atomi.
L'energia elettrica si trasforma così in calore.
La potenza dissipata è proporzionale al quadrato della corrente.

RESISTENZA EQUIVALENTE

La resistenza equivalente assorbe, per definizione, la stessa corrente di un gruppo di resistenze.
Casi particolari sono le resistenze in serie e in parallelo, Nel primo caso la resistenza equivalente è la somma delle resistenze in serie.
Nel secondo caso, il suo inverso è pari alla somma degli inversi delle resistenze in parallelo.

ESEMPI DI RESISTENZE IN SERIE E IN PARALLELO

Nel video sono riportati alcuni esempi di calcolo di resistenze in serie e in parallelo.

PARTITORI DI TENSIONE E DI CORRENTE

PARTITORI DI TENSIONE

Due o più resistori in serie creano un partitore di tensione.
Questo divide la tensione totale in sottotensioni proporzionali alle resistenze.
Quindi, ai capi di ogni resistenza c'è una differenza di potenziale proporzionale al valore della resistenza stessa.

PARTITORI DI CORRENTE

Due o più resistori in parallelo creano un partitore di corrente.
Questo divide la corrente totale in sottocorrenti INVERSAMENTE proporzionali alle resistenze.
Quindi, ai capi di ogni resistenza c'è una corrente proporzionale all'inverso della resistenza stessa.

POTENZA NEI PARTITORI

Nei partitori di tensione la potenza dissipata su ogni resistena è pari al valore della resistenza per la corrente al quadrato.
Quindi la resistenza maggiore, dissipa più potenza.
Quindi, ai capi di ogni resistenza c'è una corrente proporzionale all'inverso della resistenza stessa.
Nei partitori di corrente la potenza dissipata su ogni resistena è pari all'inverso della resistenza per la tensione al quadrato.
Quindi la resistenza minore, dissipa più potenza.
Infatti tutte le resistenze sono sottoposte alla stessa differenza di tensione.

I FULMINI

I fulmini sono uno spettacolare e pericoloso fenomeno di scarica elettrica.
Il video affronta alcuni aspetti del fenomeno.