Scuola media “A. Mendola” – Favara –

Classe 3° D

Casà Maria Chiara

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ampèreIn simboli

A

Che si misura in

può essere

generata

da

pile

dal movimento di spire conduttrici all’interno di

campi magnetici

come per esempio nelle

dinamo e negli alternatori

apparecchi in grado di stabilire tra i loro due

poli

delle

tensioni elettriche

Che si misurano in Volt (V) Prosegui

Le cariche elettriche

Provando a strofinare con un panno di lana oggetti di plastica, di vetro o altri materiali, avvicinandoli tra loro si attraggono o si respingono.

Le forze prodotte dallo strofinìo sono dovute alla formazione di cariche elettriche.

Poiché danno luogo o a forze di repulsione o a forze di attrazione, bisogna distinguerle in due tipi diversi: le cariche positive (+) e la cariche negative (-).

Cariche elettriche dello stesso segno si respingono e viceversa.

Dallo strofinìo dei materiali si formano cariche elettriche perché c’è un movimento degli elettroni da un corpo all’altro.

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I circuiti conduttori

Il circuito conduttore è il percorso in cui scorre la corrente elettrica.Un circuito può essere chiuso o interrotto.E’ chiuso quando la corrente scorre ininterrottamente anche dentro la pila.Per interrompere un circuito si utilizza un dispositivo chiamato interruttore, che

ha lo scopo di aprire e chiudere il circuito.Si può realizzare un circuito utilizzando: una lampadina, una pila piatta da 4,5

volt e due fili metallici. Collegando la lampadina con la pila tramite i due fili metallici in modo da fare circolare la corrente, la lampadina si accende grazie al passaggio degli elettroni

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La pila

L’inventore della pila è Alessandro Volta. Grazie a questa invenzione, lui riuscì a dimostrare che si può generare energia tramite reazioni chimiche.

Nella pila ci sono due lamelle chiamate poli o elettrodi. Grazie a processi chimici che si svolgono al suo interno, sul polo positivo si accumulano cariche positive e su quello negativo si accumulano cariche negative.

Un fisico dell’Ottocento, John Daniell, inventò una pila simile a quella di Volta. Lui utilizzò lo zinco, il rame e i loro rispettivi solfati. Messo in acqua, il solfato di zinco si scinde in ioni positivi e in ioni negativi. Allo stesso modo si comporta il solfati di rame. Mettendo una barretta di zinco nella soluzione di zinco, la barretta cede altri elettroni positivi alla propria soluzione. Il rame invece cede elettroni negativi. Il risultato è, quindi:

- Sullo zinco rimangono elettroni in eccesso e la sbarretta si carica negativamente.

- Sul rame si depositano ioni positivi in eccesso e la barretta si carica positivamente.

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Ampère

L’ampère è l’unità di misura dell’intensità elettrica e si indica con “A”. Questa unità di misura prende il nome dallo scienziato francese André-Marie Ampère.

Lo strumento che misura quanti ampère di corrente circolano in un circuito si utilizza l’amperometro.

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ampèreIn simboli

A

Che si misura in

può essere

generata

da

pile

dal movimento di spire conduttrici all’interno di

campi magnetici

come per esempio nelle

dinamo e negli alternatori

apparecchi in grado di stabilire tra i loro due

poli

delle

tensioni elettriche

Che si misurano in Volt (V) Prosegui

è formata da

cariche elettriche

che percorrono

circuiti conduttori

provocandoAl loro interno

Reazioni chimiche

generando

energia termica

al loro esternoesercitando

calore

Come per esempio

l’elettrolisi dell’acqua

su

calamite e magneti altri circuiti

Percorsi da corrente

come accade nei

motori elettrici

che si può trasformare in

calore

ceduto a corpi che sono a contatto col circuito

come per esempio nei

filamenti delle lampadine

forze

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Le leggi di Ohm

Le reazioni chimiche

Passando attraverso soluzioni elettrolitiche, la corrente elettrica può provocare particolari reazioni chimiche. Grazie all’effetto chimico della corrente elettrica, l’energia elettrica può essere trasformata in energia chimica.

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Energia termica

Gli elettroni, scorrendo nei conduttori, producono energia termica. Questo effetto si chiama effetto termico o effetto Joule, dal nome del fisico inglese vissuto nell’Ottocento, James Prescott Joule, che lo ha studiato per primo.

Grazie all’effetto termico parte dell’energia prodotta da una pila si trasforma in energia termica. Quest’ultima viene ceduta all’ambiente come calore.

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La lampadina

La lampadina è formata da:

1) Il filamento, cioè una sottile spirale, che diventa incandescente quando la lampadina si accende.

2) La ghiera, che è fatta di metallo.

3) Il bottone, che è anch’esso fatto di metallo.

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L’elettrolisi dell’acqua

Una reazione chimica che la corrente elettrica può provocare è l’elettrolisi dell’acqua, in cui si dissociano l’idrogeno dall’ossigeno.

L’effetto chimico, dunque, consiste nel trasformare l’energia della pila in energia chimica.

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I poli

Nella pila ci sono due lamelle chiamate poli o elettrodi. Grazie a processi chimici che si svolgono al suo interno, sul polo positivo si accumulano cariche positive e su quello negativo si accumulano cariche negative.

poli

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Campi magnetici

La calamita esercita una forza sugli oggetti di ferro. Questa forza si chiama forza magnetica (infatti le calamite sono anche chiamate magneti).

Due magneti, in presenza l’uno dell’altro, possono attirarsi oppure respingersi. Le cariche elettriche opposte possono essere separate; i poli magnetici, invece, non possono essere separati. In seguito alle forze esercitate dalla calamita, nello spazio che la circonda si forma una campo magnetico. Un campo magnetico è costituito da linee di forze magnetiche che vanni dal polo Nord al polo Sud (fig. 4 ). Anche la Terra ha un campo magnetico (fig. 1).

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La dinamo e gli alternatori

L’effetto magnetico della corrente consente anche nel trasformare l’energia di movimento e il lavoro in energia elettrica.

Sulla base di questo principio funzionano, per esempio, la dinamo, che è un dispositivo che produce corrente elettrica continua, e gli alternatori (figura1), cioè le grandi macchine elettriche delle centrali idroelettriche e delle centrali termoelettriche.

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Il calore

Il calore è una forma di energia che si trasferisce tra due corpi, o tra due parti di uno stesso corpo, che si trovano in condizioni termiche diverse. Il calore è energia in transito: fluisce sempre dai punti a temperatura maggiore a quelli a temperatura minore, finché non viene raggiunto l'equilibrio termico.

MenùI gas si mescolano: al termine del processo avranno la stessa energia cinetica e stessa temperatura

Calamite o magneti

La calamita esercita una forza sugli oggetti di ferro. Questa forza si chiama forza magnetica (infatti le calamite sono anche chiamate magneti).

Due magneti, in presenza l’uno dell’altro, possono attirarsi oppure respingersi. Le cariche elettriche opposte possono essere separate; i poli magnetici, invece, non possono essere separati.

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Il motore elettrico

Grazie all’effetto magnetico, l’energia di una pila può essere trasformata in energia cinetica o in lavoro, cioè in energia di movimento. In base a questo, realizzando un circuito come quello della figura 1, si può costruire un motore elettrico. Infatti, nella bussola l‘ago magnetico, chiudendo e aprendo il circuito, comincia a girare.

In un motorino elettrico il circuito si apre e si chiude automaticamente; al posto dell’ago magnetico c’è una calamita che sta ferma quando la bobina, una parte del motorino, si muove. La bobina toccando le due spazzole tiene il circuito chiuso. Riceve una spinta e ruotando, apre il circuito che, per inerzia, continua a roteare. Quindi,l’effetto magnetico della corrente consiste anche nel trasformare l’energia di movimento e il lavoro in energia elettrica.

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La tensione elettrica

• La capacità più o meno grande di una pila di spingere gli elettroni lungo un circuito elettrico si chiama tensione elettrica. La sua unità di misura sono i volt (V).

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Altri circuiti

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Prima legge di Ohm

Questa legge dice che la resistenza dipende: dal materiale del filo condutttore ( in ogni tipo di materiale la corrente passa in modo diverso); dalla lunghezza del filo, infatti, più lungo è il filo e più grande è la resistenza; dalla sezione del filo, cioè se è grosso o se è fine.

La resistenza elettrica è direttamente proporzionale alla lunghezza del filo, ma inversamente proporzionale alla sezione del filo.

Seconda legge di Ohm

Essa mette in relazione le tre grandezze:

1) R = V:i

Se “R” è costante “V” e “i” sono direttamente proporzionali.

2) I = V : R

Se “i” è costante “V” e “R” sono direttamente proporzionali.

3) V = I x R

Se “V” è costante “I” e “R” sono inversamente proporzionali.

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