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CORRENTE ELETTRICA

Applicando una d.d.p. ai capi di un filo conduttore si produce una corrente elettrica.

Il verso della corrente è quello del moto delle cariche positive (opposto a quello delle cariche negative).

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CORRENTE ELETTRICA

Si definisce intensità di corrente elettrica il rapporto fra la quantità di carica che attraversa la sezione di un conduttore ed il tempo trascorso.

Nel S.I. l’unità di misura si chiama ampère (A) ed è una grandezza fondamentale (la carica elettrica è una unità derivata dall’ampère).

t

qi

s

C A 1 1

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LEGGI DI OHM

1a legge di Ohm:

In un conduttore metallico l'intensità della corrente elettrica è proporzionale alla d.d.p. applicata ai suoi estremi.

iRV

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LEGGI DI OHM

2a legge di Ohm:

La resistenza di un conduttore metallico, di lunghezza d ed area della sezione A, è data dalla formula

A

dR

si chiama resistività, dipende dalla natura del materiale e dalla sua temperatura.

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RESISTENZE IN SERIE

Sommando

1R 2R

iRVV AB 1iRVV BC 2

iRRVV AC 21

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RESISTENZE IN PARALLELO

Sommando

1R

2R

11 R

VVi AB

22 R

VVi AB

2121

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RRVViii AB

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EFFETTO JOULE

La potenza dissipata in calore è

L’energia erogata dalla d.d.p. V per il passaggio della carica q = i t, è data dalla formula

tiRtiVqVL 2

2iRt

LP

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ELETTROCARDIOGRAFIA

L'attività del cuore è attivata da impulsi elettrici, che stimolano la contrazione dei muscoli.Tali segnali elettrici raggiungono la superficie del corpo e possono essere registrati in un tracciato chiamato elettrocardiogramma (ECG).

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ELETTROCARDIOGRAFIA

Caratteristiche di un tracciato ECG.

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PACEMAKER CARDIACO

Quando gli impulsi elettrici prodotti dal sistema nervoso per l'attività cardiaca sono deboli o assenti, si può impiantare un dispositivo che fa le funzioni di stimolatore elettrico.

I moderni pacemaker hanno la caratteristica dirivelare i segnali elettrici provenienti dal sistema nervoso ed intervenire adeguando lo stimolo elettrico alle necessità.Possono essere programmati dall’esterno per variarne i parametri di funzionamento.

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NORME DI SICUREZZA

Una corrente che passa attraverso l’organismo umano produce danni che dipendono dalla intensità di corrente e dalla sua durata.

È difficile quantificare i danni prodotti, perché essi dipendono anche dalle regioni del corpo umano attraversate.

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NORME DI SICUREZZA

Effetti prodotti dalla corrente che attraversa l’organismo umano per la durata di 1 s.

1 mA …..soglia di sensibilità

5 mA …..massimo tollerato

10 mA …..contrazione muscolare

50 mA …..dolore, svenimento,bruciature

100 mA …..fibrillazione ventricolare

6 A …..defibrillatore

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NORME DI SICUREZZA

Affinché una corrente possa attraversare l’organismo umano, questo deve far parte di un circuito, cioè occorrono due punti di contatto: un punto ad alta tensione ed un punto al suolo.

Precauzioni da osservare: isolare il paziente; usare apparecchiature elettriche a tre uscite.

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MAGNETISMO

Alcuni materiali (calamite o magneti) hanno la proprietà di attirare pezzetti di ferro.

Le proprietà magnetiche si manifestano alle estremità del magnete, chiamate poli.

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MAGNETISMO

Le caratteristiche magnetiche presentano molte affinità con quelle elettriche, ma esistono anche sostanziali differenze.

Non è possibile isolare i poli magnetici.

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CAMPO MAGNETICO

Un magnete crea nello spazio circostante un campo magnetico, così come una carica elettrica crea un campo elettrico.

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CAMPO MAGNETICO

Anche il campo magnetico può essere visualizzato mediante le linee di forza, come accade per il campo elettrico.

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CAMPO MAGNETICO

Il campo magnetico B può essere misurato dall’azione che esercita su una carica q in moto con velocità v.

senqvBF è l’angolo che il vettore velocità forma con il vettore campo magnetico.

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CAMPO MAGNETICO

L’unità di misura del campo magnetico nel S.I. si chiama tesla (T).

Il campo magnetico di 1 T esercita la forza di 1 N sulla carica elettrica di 1 C, che si muove con velocità di 1 m/s nella direzione del campo magnetico.

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CAMPO MAGNETICO

Moto di una carica elettrica in un campo magnetico.

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CAMPO MAGNETICO

I campi magnetici sono generati dalle correnti elettriche. Infatti un filo percorso da corrente crea nello spazio circostante un campo magnetico con le stesse proprietà di quello creato da un magnete.

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CAMPO MAGNETICO

Ogni atomo equivale ad un circuito elettrico, quindi si comporta come un magnete elementare.

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CAMPO MAGNETICO

All’interno di un corpo i magneti elementari sono disposti disordinatamente per cui è nullo il campo magnetico risultante prodotto da essi.

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CAMPO MAGNETICO

Se i magneti elementari sono anche parzialmente ordinati (temporaneamente o permanentemente), essi producono un campo magnetico risultante non nullo.

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INDUZIONE ELETTROMAGNETICA

Un campo magnetico variabile crea una d.d.p. indotta.

Il campo magnetico indotto è tale da opporsi alla causa che lo ha prodotto.

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ONDE ELETTROMAGNETICA

Così come un campo magnetico variabile crea un campo elettrico indotto, un campo elettrico variabile crea un campo magnetico indotto.

Ad esempio, una carica oscillante lungo un’antenna produce un’onda elettromagnetica.

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ONDE ELETTROMAGNETICA

Un onda elettromagnetica è costituita dalla propagazione di un campo elettrico e di un campo magnetico, variabili ed accoppiati. Essi sono fra di loro perpendicolari fra loro e perpendicolari entrambi alla direzione di propagazione.

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ONDE ELETTROMAGNETICA

Partendo dalle leggi dell’elettromagnetismo J.C. Maxwell fu in grado di prevedere l’esistenza delle onde elettromagnetiche, calcolandone la velocità mediante le costanti dell’elettromagnetismo.

m/s 81 103oo

c

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ONDE ELETTROMAGNETICA

Un onda e.m. monocromatica è caratterizzata da:

Lunghezza d’onda : minima distanza fra due punti dell’onda aventi le stesse condizioni fisiche (periodicità spaziale).

Frequenza f: numero di cicli descritti in 1 s (periodicità temporale).

Velocità di propagazione c = f.

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ONDE ELETTROMAGNETICA

Spettro delle onde elettromagnetiche:

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ONDE ELETTROMAGNETICA

Spettro delle onde elettromagnetiche:

(m) (Hz)Onde radio 106 - 10-2 103 - 1010

Microonde 10-2 - 10-4 109 - 1012

Raggi infrarossi 10-4 - 710-6 1012 - 1014

Luce visibile 710-7 - 410-7 41014 - 1015

Raggi ultravioletti 410-7 - 10-8 1015 - 1016

Raggi X 10-8 - 10-12 1016 - 1020

Raggi gamma 10-11 - 10-16 1019 - 1025

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ONDE ELETTROMAGNETICA

Sensibilità dell’occhio umano alle diverse lunghezze d’onda della radiazione luminosa