La corrente elettrica e le leggi di Ohm: riassunto di fisica

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Spiegazione dettagliata della corrente elettrica e della prima e seconda legge di Ohm: riassunto (2 pagine formato doc)

CORRENTE ELETTRICA E LEGGI DI OHM

Negli apparecchi elettrici (torcia elettrica, radio, ecc.) si presenta sempre la stessa situazione: una sorgente di energia elettrica è collegata per mezzo di un circuito elettrico ad un utilizzatore (lampadina, altoparlante, ecc.) e attraverso il circuito, vi è un moto di cariche elettriche.

I portatori di carica, specialmente nei metalli, sono gli elettroni di conduzione.  Gli elettroni di conduzione si comportano come molecole di gas: si muovono in modo caotico con una velocità di circa 105 m/s. Questo moto si chiama MOTO DI AGITAZIONE TERMICA e non costituisce una corrente perché per ogni elettrone che si muove in un verso ne esiste un altroche si muove in verso opposto.
Se agli estremi del conduttore si applica una differenza di potenziale fornita da una sorgente elettrica, all'interno del conduttore, che non è più in equilibrio elettrostatico, si stabilisce un campo elettrico e gli elettroni di conduzione avranno velocità nella stessa direzione e con verso opposto rispetto al campo. Questa velocità si chiama VELOCITÁ DI DERIVA (10-4 m/s) e, pur essendo inferiore alla velocità di agitazione termica è sufficiente a far si che si manifesti l’effetto del moto di carica (es. la lampadina si accende, l’altoparlante produce suoni, ecc).

Corrente elettrica e leggi di Ohm: spiegazione

INTENSITA' DI CORRENTE ELETTRICA

In questo caso diciamo che il conduttore è percorso da una CORRENTE ELETTRICA. Nonostante il moto di deriva sia lento, il segnale elettrico si propaga instantaneamente.  Chiamiamo corrente elettrica qualsiasi movimento ordinato di cariche elettriche.  La grandezza che caratterizza la corrente elettrica in un conduttore è l'intensità di corrente. Si definisce INTENSITÀ DI CORRENTE lungo un conduttore il rapporto i =  Δq/ Δt. L'intensità di corrente si misura in ampere (A) 1A = 1C/1S. Diciamo quindi che un conduttore è percorso da 1A di corRente se attraverso una sezione qualsiasi passa una carica di 1C ogni secondo. Affinché la corrente scorra stabilmente lungo un conduttore, è necessario mantenere una differenza di potenziale tra gli estremi del conduttore. Per far si che il flusso degli elettroni sia costante nel tempo, bisogna ripristinare in ogni istante la differenza di potenziale iniziale. Per riuscire a farlo dobbiamo però fornirci di un generatore di tensione (una pila o un accumulatore).

CORRENTE ELETTRICA: SPIEGAZIONE SEMPLICE

I generatori di tensione sono formati da due elettrodi, costituiti da materiali conduttori diversi ed immersi in una soluzione elettronica. In seguito a reazioni chimiche, uno dei due elettrodi si carica positivamente e prende il nome di POLO POSITIVO mentre l'altro si carica negativamente e prende il nome di POLO NEGATIVO. Se consideriamo un circuito elettrico elementare costituito da una pila, u a lampadina, dei fili di collegamento di rame e un interruttore possiamo osservare che nel circuito esterno alla pila, la corrente circola dal polo positivo al polo negativo. Nella pila la corrente è costituita da un flussio di ioni negativi che si spostano d un flusso di ioni negativi che si spostano dal polo positivo a quello negativo e di ioni positivi che si spostano nel verso opposto. Quidi, dentro il generatore, le cariche elettriche sono fornzate a muoversi in verso opposto rispetto a quello in cui si muoverebbero se flssero soggette alla forza del campo elettrico. (possibile approfondimento sul generatore di Van de Graaff). Ogni generatore è caratterizzato da una FORZA ELETTROMOTRICE definita come la differenza di potenziale tra due poli a circuito aperto mentre se il circuito è chiuso la differenza di potenziale tra i poli del generatore è minore alla forza elettromotrice.

PRIMA LEGGE DI OHM SPIEGATA SEMPLICEMENTE

PRIMA LEGGE DI OHM - A temperatura costante, la differenza di potenziale ΔV applicata a due estremità di un conduttore metallico è direttamente proporzionale all'intensità i della corrente che percorre il conduttore. AV = Ri. Il coefficiente di proporzionalità R è chiamato resistenza elettrica del conduttore. La resistenza elettrica è data dal rapporto R= ΔV/ i quindi, più R è intensa, meno corrente scorre nel conduttore. L'unità di misura della resistenza è l'Ohm (1Ω = 1V/1A) un conduttore ha la resistenza di 1 Ω se, applicando ai suoi estremi una differenza di potenziale di 1V, l'intensità di corrente che lo attraversa è di 1A.  (quella cosa della curva caratteristica? P 104) (possibile approfondimento su conduttori ohmici)