Q=costante (indipendente dal dielettrico)

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Giuliana Bertolini
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1 Se in un condensatore viene posto un materiale dielettrico con costante 5 volte maggiore rispetto quella dell aria: Quali grandezze cambiano tra Q, C e V? Q=costante (indipendente dal dielettrico) C = Aumenta V = Diminuisce C 0 S d V Q C

2 Condensatore piano Condensatore cilindrico C 0 A d R l C 0 r A d C 0 r 2Rl

3 3

collegamento di condensatori condensatori in parallelo Q tot q 1 q2 q3 q1 1 2 2 ;

4 collegamento di condensatori condensatori in parallelo Q tot q 1 q2 q3 q ; 3 3 C V; q C V q C V Q tot V C 1 C2 C3 Qtot V ( C1 C2 C3) Ceq C1 C2 C3 V V C eq C i

5 condensatori in serie V V V V ; ; C q V C q V C q V C C C q V i eq eq C C C q V 1 1

6 Correnti e circuiti

Correnti e circuiti corrente: la quantità di carica che attraversa una superficie nell unità di tempo i i Q t lim t0 Q t dq dt 1 Ampere (A) = 1 C/s E' il rapporto tra la quantità di carica che

7 Correnti e circuiti corrente: la quantità di carica che attraversa una superficie nell unità di tempo i i Q t lim t0 Q t dq dt 1 Ampere (A) = 1 C/s E' il rapporto tra la quantità di carica che attraversa una sezione del conduttore e l'intervallo di tempo impiegato. per convenzione il verso positivo della corrente è quello dei portatori di carica positiva il verso della corrente è opposto a quello degli elettroni

8 La velocità di deriva degli elettroni Il moto degli elettroni di conduzione si descrive con un modello semplificato: si ipotizza che tutti gli elettroni che contribuiscono alla corrente elettrica si muovano verso i punti a potenziale maggiore con la stessa velocità: la velocità di deriva v d ; v d è il modulo della velocità media degli elettroni del metallo.

9 N V nv Ax nax N= Numero totale di portatori di carica n = n dei portatori per unità di volume Q nqax x v d t Q nqav d t v d = velocità di deriva i Q t nqav d v d i nqa Se i=1 A, la sezione 1 mm 2 risulta circa v d 10 5 m/ s

11 11

13 La prima legge di Ohm

14 Corrente e differenza di potenziale non sono sempre direttamente proporzionali!

15 La resistenza elettrica

16 Conduttori e isolanti

17 A l A l R 1 = resistività o resistenza specifica = conducibilità E E J 1 A i J l V E l A R l A i V l V A i 1 nqv d A i J densità di corrente = corrente per unità d area E J v E nqv J d d [J] = [I/A] A/m 2 Seconda legge di Ohm: la resistenza di un filo conduttore è direttamente proporzionale alla sua lunghezza l e inversamente proporzionale alla sua sezione A.

18 La seconda legge di Ohm La costante è detta resistività e dipende dal materiale e dalla sua temperatura. Le dimensioni fisiche della resistività si ottengono ricavando dalla legge: Quindi l'unità di misura della resistività nel S.I. è m. m 1/m

19 La seconda legge di Ohm Dal valore della resistività si capisce se una sostanza è un buon conduttore elettrico o un isolante. Il valore di dipende anche dalla temperatura.

20 La dipendenza delle resistività dalla temperatura L'andamento sperimentale della resistività in funzione della temperatura in molti metalli è descritto dal grafico: Nei metalli aumenta al crescere della temperatura.

21 La dipendenza delle resistività dalla temperatura Al crescere di T aumenta il moto di agitazione termica degli ioni del reticolo, che ostacola il moto degli elettroni di conduzione. In un ampio intervallo di T, la variazione di è ben rappresentata da una retta, la cui equazione sperimentale è: T, 293 :valori di alla temperatura T e a 293 K; T = T 293 K; : coefficiente di temperatura della resistività

22 I superconduttori Al diminuire di T, il comportamento di nei metalli può avere due andamenti diversi:

25 La potenza elettrica Mentre passa la corrente, l energia potenziale elettrica si trasforma in energia interna, dissipata sotto forma di calore Effetto Joule

26 La potenza dissipata dal resistore è la rapidità con cui l energia elettrica è trasformata in energia interna del resistore Infatti: L = q V L = i t V W = L / t = i V = V 2 /R= R i 2

27 Compito: gli elettrodomestici sono progettati per funzionare a una particolare potenza. Inoltre è sempre indicata la differenza di potenziale a cui l'apparecchio userà questa potenza. Considera almeno 4 elettrodomestici che hai in casa e calcola l'intensità della corrente assorbita da ciascuno. Ciò che si paga è l'energia elettrica (il lavoro). Sai calcolare quanto spendi lasciando in funzione per 1 ora uno degli elettrodomestici che hai scelto?

28 Un modo per produrre corrente elettrica

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