Progetto Lauree Scientifiche. La corrente elettrica

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1 Progetto Lauree Scentfche La corrente elettrca

2 Conoscenze d base Forza elettromotrce Corrente Elettrca esstenza e resstvtà Legge d Ohm Crcut 2

3 Una spra d rame n equlbro elettrostatco In un crcuto semplce come questo chudendo l nterruttore,flusce della corrente elettrca, coè gl elettron d conduzone passano dal morsetto negatvo a quello postvo, e no ce ne possamo accorgere perchè a nterruttore chuso s accende la lampada La battera mantene una dfferenza d potenzale tra gl estrem del flo. C è un campo elettrco che mantene gl elettron n moto.dopo un breve tratto d tempo, l flusso d elettron raggunge una condzone stazonara: s è nstaurata una corrente. 3

4 La corrente elettrca è l flure d carche elettrche n un flo conduttore. appresenta l numero d carche elettrche che fluscono attraverso una sezone nell untà d tempo. dq dt [ ] Untà d msura è l ampere A C A s La drezone della corrente è postva nella drezone del flure delle carche postve, per un convenzone che rsale al dcannovesmo secolo Quando la battera è collegata le reazon chmche al suo nterno provocano un movmento d carche postve dal polo al 4 polo +

5 In un secondo 5 Coulomb d carca attraversano l pano. Una corrente d 5 ampere (5A) attraversa l pano non è un flo pano mmagnaro A.M. Ampere( ) 5

6 COENTE ELETTICA dq dt Defnzone d corrente elettrca Se la corrente non è funzone del tempo,s dce che è una corrente stazonara. q/t La quanttà d carca che attraversa pan aa,bb e cc nell untà d tempo è sempre la stessa Se la corrente è stazonara, ha lo stesso valore ne pan aa bb cc La carca elettrca s conserva 6 conserva

7 carche negatve che s muovono verso snstra sono equvalent a carche postve che s muovono verso destra COENTE CONVENZIONALE è la drezone mmagnara nella quale fluscono portator d carca postva mmagnar n un flo conduttore le unche partcelle che s muovono sono gl elettron 7

8 ρ è una caratterstca mcroscopca del materale 8

9 Calcolo della resstenza nota la resstvtà Una d.d.p V vene applcata a cap d un flo conduttore d lunghezza L e sezone A E V L ; ρ V A L A L V resstenza ohmca L ρ A Conduttor omogene sotrop V,, quanttà macroscopche 9

10 Abbamo trovato la legge d Ohm La corrente che scorre n un conduttore è sempre proporzonale alla dfferenza d potenzale ΔV applcata al conduttore stesso V V 0

11 resstenza e legge d Ohm V La resstenza s msura n [ Ω] ohm o s usa l smbolo Ω [ V ] [ A] ρ A L La resstvtà s msura n Ωm ρ L A la resstenza dpende dalla struttura mcroscopca del conduttore e dalla sua geometra

12 esstenza Quando s applca la stessa d.d.p a bacchette d sostanze dverse, la corrente che s rleva è dversa La Un conduttore la cu funzone n caratterstca del conduttore che entra un crcuto è quella d fornre una n goco è la resstenza. resstenza è detto resstore smbolo V Ω V A Untà d msura ohm (Ω) esstvtà Se n un punto del materale conduttore s ha un campo elettrco E ed una denstà d corrente J s defnsce resstvtà del materale n quel punto ρ E J Ω. m La resstenza è una propretà d un determnato corpo La resstvtà è una propretà d una determnata sostanza 2

13 foto d resstenze che s usano normalmente n crcut elettrc 3

14 I crcut elettrc calcolo della corrente le magle nod 4

15 Defnzone d NODI E MAGLIE Un NODO è l punto d ncontro d almeno tre conduttor Una MAGLIA è una polgonale chusa cu vertc sono nod e cu lat, dett ram, sono de conduttor che possono collegare element crcutal 5

16 Crcuto elementare, magla sngola Defnzone d forza elettromotrce che s msura n Volt Per mantenere un flusso d carche attraverso una resstenza occorre un generatore d forza elettromotrce (f.e.m) battere, generatore d corrente elettrca, cella fotovoltaca (solare), termopla E fem dl dq Un generatore deale non oppone resstenza nterna al flure della corrente Un generatore reale oppone una resstenza nterna 6 al flure della corrente

17 7 seconda legge d Krchoff Legge delle magle la somma algebrca delle dfferenze d potenzale n un gro completo d un crcuto chuso è nulla + fem V 0 La seconda legge d Krchoff rappresenta l prncpo d conservazone dell energa

18 Calcolo della corrente nel crcuto elementare l energa d una carca data q che crcola nel crcuto s deve conservare e qund l energa persa nel resstore deve essere uguale all energa acqustata nel generatore 2 dw E E f. e. m f. e. mdq E f. e. mdt dt E f. e. m Se s msurano le tenson lungo l crcuto, partendo dal punto a s trova V V a + E f. e. m. a E f. e. m. 0 8 seconda legge d Krchoff

19 Crcuto a magla sngola con battera reale, con resstenza nterna r ed E f.e.m E f r. e. m 0 Due tp d crcut a magla sngola 9

20 nod non è un nodo! 20

21 Le corrent sono quanttà scalar, non vettor. Le frecce sulle corrent ndcano l verso della corrente Il verso della corrente è quello nel quale s muoverebbero le carche postve Il punto a èun nodo. 0 ram + 2 La corrente 0 s suddvde n due ram esempo Qual sono ntenstà e drezone della corrente n questo ramo? 2

22 n un nodo tanta corrente entra quanta ne esce n un nodo la somma delle corrent è sempre nulla k 0 Legge de nod la somma algebrca delle corrent afferent ad un nodo crcuto chuso è nulla. Questa rappresenta l prncpo d conservazone della carca 22 prma legge d Krchoff

23 I crcut elettrc collegament d resstenze 23

24 E esstenze n sere f. e. m 2 3 eq , n resstenze n sere 0 E f. e. m eq 0, n eq E + f. e. m E f. e. m eq 24

25 25 esstenze n parallelo esstenze n parallelo V eq V 3 2 eq + + n eq ,, V V V n resstenze n parallelo

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