I Circuiti Elettrici

Un semplice circuito elettrico consiste nel fa circolare della corrente elettrica (fascio di elettroni) in due cavi che vanno da una pila ad un interruttore, e dall’interruttore vanno alla lampadina. Le parti principali di un circuito elettrico elementare sono:

  • Un generatore di corrente (es. pila)
  • Un utilizzatore (es. lampadina)
  • Un filo conduttore che unisce i due poli a differente potenziale
  • Un interruttore che serve ad aprire e chiudere il circuito interrompendo il passaggio della corrente

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Circuiti in serie:

Si parla di collegamento in serie quando due o più componenti sono collegati in modo da formare un percorso unico per la corrente elettrica che li attraversa.

Circuiti in parallelo:

Si parla di collegamento in parallelo quando i componenti sono collegati ad una coppia di conduttori in modo che la tensione elettrica sia applicata a tutti quanti allo stesso modo.

Il generatore di corrente elettrica  (pila, dinamo, alternatore,cella fotovoltaica,…) è un dispositivo in grado di mantenere costante nel tempo la d.d.p. tra i due estremi di un conduttore.  Un generatore di corrente viene, spesso, paragonato ad una pompa inserita in un circuito idraulico con la funzione di mantenere costante il dislivello dell’acqua tra due recipienti comunicanti e permettere così il continuo fluire del liquido dal recipiente col livello maggiore verso quello a livello più basso.

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Lampadina

La lampadina è un dispositivo elettrico progettato per produrre luce; esistono lampadine basate su tecnologie molto diverse tra loro:

  • Ad arco: queste lampade sono state le prime ad essere inventate e il loro principio di funzionamento si basa sulla creazione di un arco elettrico, il quale genera un forte flusso luminoso con spettro simile a quello della luce solare.
  • Incandescenza: nella lampada ad incandescenza la produzione di luce avviene portando un filamento metallico di tungsteno all’incandescenza, alla temperatura di 2700 K, per effetto Joule.
  • Scarica: nelle lampade a scarica la luce viene prodotta da un gas ionizzato per effetto di una scarica elettrica.
  • Led: alternative alle lampadine a filamento, sono costituite da uno o più diodi LED, alimentati da un apposito circuito elettronico, il cui scopo è principalmente quello di ridurre la tensione di rete ai pochi volt richiesti dai LED.

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Filo conduttore:

Un conduttore elettrico è un materiale in grado di far scorrere al suo interno la corrente elettrica con facilità

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L’interruttore:

L’interruttore è una lamina metallica mobile che ha la funzione di mettere in contatto i due capi del filo conduttore. Quando l’interruttore è abbassato mette in contatto i capi del filo e la corrente può circolare: si dice che il circuito è chiuso. Se l’interruttore è sollevato e quindi non collega le due estremità libere del filo conduttore la corrente non circola perché il circuito è aperto.

La Tensione, la Corrente e la Potenza

Unità di Misura:

  • Tensione (V): si misura in Volt [V]
  • Corrente (I) : si misura in Ampere [A]
  • Energia (W) : si misura in Joule [J]
  • Quantità di carica (Q) : si misura in Coulomb [C]
  • Potenza: si misura in Watt [W]

Definizione di Tensione

La tensione (V), o differenza di potenziale (AV) è “la quantità di energia che viene ceduta dalla carica unitaria nel passare da un punto a potenziale maggiore ad un punto a potenziale minore”

Definizione di Corrente

L’intensità di Corrente elettrica (I) è la quantità di cariche elettriche che attraversano nell’unità di tempo ogni sezione del circuito elettrico.

Definizione di Potenza

La potenza si definisce come il lavoro compiuto nell’unità di tempo, ossia come  l’energia fornita (o assorbita) nell’unità di tempo.

P = W/t [W = J/s]

La potenza elettrica

La potenza elettrica può essere calcolata moltiplicando la tensione per la corrente:

P = I V

 

Definizione di resistenza

Un elettrone passando da un polo all’altro della batteria cede una certa energia.

Legge di ohm

1) Denotando con V la differenza di potenziale elettrico ai capi di un conduttore elettrico e con I la corrente elettrica che lo attraversa, la legge di Ohm ha la forma:[1]

V= R I

In un filo conduttore l’intensità di corrente ( I ) è direttamente proporzionale al voltaggio ( V ) ed inversamente proporzionale alla resistenza ( R ). Con parole più semplici possiamo dire che, in un circuito:

  • ·la corrente aumenta all’aumentare della tensione della pila o al diminuire della resistenza del circuito stesso.
  • la corrente diminuisce se diminuisce la tensione della pila o aumenta la resistenza del circuito.

2) La resistenza di un filo conduttore è direttamente proporzionale alla sua lunghezza ( l ) ed inversamente proporzionale alla sua sezione ( s ). Dove il filo è più corto la lampadina si illumina di più: a parità di voltaggio, resistenza e lunghezza del filo conduttore sono direttamente proporzionali.

R = pl / s

 

Strumenti di misura: Amperometro

L’amperometro è uno strumento per la misura dell’intensità della corrente elettrica che percorre una sezione di un conduttore.

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IL WATTMETRO

E lo strumento che misura la potenza elettrica

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L’OHMMETRO

è lo strumento elettrico atto alla misurazione di resistenze elettriche.

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VOLTMETRO

Il voltmetro è uno strumento per la misura della differenza di potenziale elettrico tra due punti di un circuito, la cui unità di misura è il volt con simbolo V.

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FONTI UTILIZZATE

· http://www.fumanescuola.it/istituto/Media%20S%20Anna/ricerca/CORRENTE%20ELETTRICA/scritti/I%20crcuiti%20elettrici.htm

· http://www.fumanescuola.it/istituto/Media%20S%20Anna/ricerca/CORRENTE%20ELETTRICA/scritti/Il%20generatore%20di%20corrente.htm

· http://it.wikipedia.org/wiki/Tensione_elettrica

· http://ww2.unime.it/cdlfisica/triennale/triennale_sito_completo/laureesci/pls%20paginaweb/Laboratori%20partecipati/presentazione%20circuiti.pdf

· http://it.wikipedia.org/wiki/Potenza_(fisica)

· http://digilander.libero.it/danilo.mauro/temi/corrente1.html

· http://www.bricoplanet.eu/it/elettricita/48-concetti-fondamentali/79-resistenza-nei-circuiti-elettrici.html

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