Elettricita': forza, corrente, resistenza, circuito; collegamento serie e parallelo.

Collegare in serie

Collegare in parallelo

Composizione Serie Composizione Parallelo
Corrente IT=IA=IB=IC   IT=IA+IB+IC   Legge della corrente ai nodi.
ddp ΔVT=ΔVA+ΔVB+ΔVC   ΔVT=ΔVA=ΔVB=ΔVC   - Definizione di ddp
- e Legge del potenziale elettrico.
Nel caso particolare di bipoli componenti uguali
Resistenza Resistenza della serie

RT=N*R

Resistenza del parallelo
1
RT=
*R
N
- N numero dei bipoli componenti
- R resistenza comune dei bipoli

Anche i bipoli composti hanno una loro resistenza elettrica, che dipende
dalla resistenza elettrica dei componenti e dalla loro composizione.
L'idea cognitiva generale di base e': 
la grandezza del composto dipende dalla grandezza dei componenti e dalla loro composizione.

Individuare Causa e Effetto: la ddp e' la causa della corrente.

Legge di Ohm            (1) I= intensita' di corrente che attraversa il bipolo
(2) ΔV = differenza di potenziale ai capi del bipolo
(3) R resistenza elettrica del bipolo
     - costante al variare della sola ddp
     - variabile al variare di materiale, geometria, temperatura
1
I =  
 * ΔV      
R

Principio di conservazione locale della carica elettrica
La variazione di carica in un dato spazio e' uguale alla carica entrata - carica uscita.
In simboli: ΔQ= Qentrata - Quscita.
Espresso nell'unita' di tempo: 

ΔQ   Qe - Qu   Qe   Qu    

 = 
 = 
 - 
 =  Ie - Iu
t   t   t   t    

Le correnti elettriche sono costituiti da movimenti di cariche elettriche.

Per accendere una lampadina con una pila occorre che ci sia:
-1: una linea di corpi conduttori tra 1 polo della pila e 1 polo della lampada
-2: idem per l'altra coppia di poli
-3: le 2 linee devono essere tra loro isolate
Il precedente fatto sperimentale si puo' interpretare tramite la nozione di:
circuito elettrico

perche' la corrente elettrica possa fluire in modo stazionario 
deve "poter fare il giro" in una catena di corpi conduttori
.

Energia elettrica E(Q;P), cioe' di una quantita' di carica Q che si trova nel punto P

Intensita' di corrente elettrica:
- definizione: I=Q/t
- unita' di misura: ampere= coulomb/s

extra: --------------------------------------------------------------------------------------------------------

ddp e' la sigla di differenza di potenziale elettrico tra 2 punti
- definizione:  ΔV = ΔEnergia_elettrica/Q
- unita' di misura: volt= joule/coulomb

 
  Q1*Q2
F12=F21= K*
D^2
    

Legge della forza elettrostatica tra cariche elettriche (Coulomb)
- tra 2 cariche puntiformi
- intensita':
- direzione: retta congiungente le cariche
- verso: segno delle cariche uguale: coppia di forze repulsive; segno diverso: attrattive

 Nei circuiti elettrici usati normalmente nella tecnica valgono 2 leggi

Legge della corrente ai nodi:
- nei nodi non ci sono accumuli di carica
- quindi la corrente entrante e' uguale alla corrente uscente

Su questo fatto si basa un apparecchio di sicurezza chiamato "salvavita"; 
il suo nome tecnico e' interruttore differenziale
poiche' interrompe l'erogazione di corrente se 
la corrente che torna e' minore di quella immessa.

  L
R= ρ*
  A
     - Resistenza di un filo omogeneo di sezione costante
- L lunghezza del filo
- A area della seizone
- ρ resistivita' del materiale

 

Commenti

Legge di Ohm
- si riferisce a un bipolo

Legge di Ohm
- l'intensita' di corrente e' direttamente proporzionale alla d.d.p.
- se il materiale viene tenuto a temperatura costante

 materia Cariche elettriche Acqua
forza forza elettrica forza di gravita'
energia energia elettrica energia gravitazionale
energia di 1 unita'    potenziale elettrico    potenziale gravitazionale

Per un fissato bipolo: I e' direttamente proporzionale a ΔV
R dipende dal materiale e dalla temperatura.

Legge di Ohm            (1) I= intensita' di corrente che attraversa il bipolo
(2) ΔV = differenza di potenziale ai capi del bipolo
(3) R resistenza elettrica del bipolo
(3a) R e' costante se il bipolo e' mantenuto a temperatura costante
1
I =  
 * ΔV      
R