Elettricità e magnetismo
Realizzazione: Tania Vitello 3D
Corpi elettrizzati
Un corpo è elettrizzato quando possiede un
eccesso di carica.
Si carica positivamente quando perde
elettroni; si carica negativamente quando
acquista elettroni. Un corpo elettrizzato
attira corpi di carica elettrica opposta e
respinge quelli che hanno la medesima
carica.
Alcuni fenomeni vengono definiti
elettrostatici se determinati da cariche
elettriche che rimangono sostanzialmente
statiche ed elettrodinamici se connessi a
cariche elettriche in movimento
Corpi isolanti e
conduttori
Nei corpi isolanti le cariche elettriche si muovono con
grande difficoltà, infatti negli atomi dei materiali
isolanti gli elettroni sono fortemente legati al nucleo,
essi quindi hanno difficoltà a spostarsi da un atomo
ad un altro.
Nei corpi conduttori, le cariche elettriche si muovono
con molta facilità, infatti negli atomi dei materiali
conduttori, gli elettroni, detti elettroni di conduzione,
sono debolmente legati al nucleo, essi quindi possono
spostarsi all’interno del conduttore.
Elettrizzazione dei corpi
Per strofinio: Due corpi inizialmente neutri vengono
strofinati.
Per contatto: Un corpo carico è messo a contatto con
un corpo elettricamente neutro. In entrambi i casi i
corpi possono essere isolanti o conduttori.
Per induzione: Un corpo carico è solo avvicinato a un
corpo elettricamente neutro. Essi sono solo dei
conduttori.
Cariche elettriche in
movimento
La corrente elettrica è il movimento degli elettroni all’interno di un
conduttore.
Per generare corrente elettrica, deve avvenire il passaggio delle
cariche elettriche all’interno di un conduttore e quindi alle sue
estremità deve avere quantità diverse di cariche elettriche, deve
avere cioè una differenza di carica, solo quando vi è questa
differenza gli elettroni iniziano a spostarsi.
L’estremo verso il quale gli elettroni si avvicinano viene detto polo
positivo, mentre quello da cui si allontanano viene detto polo
negativo.
La differenza di carica che consente il passaggio della corrente
elettrica viene detta differenza di potenziale o tensione. Essa
viene misurata in Volt.
La quantità di cariche che in un certo intervallo di tempo attraversa
la sezione di un conduttore rappresenta l’intensità della
corrente.
I = q/t intensità = quantità/tempo
L’intensità si misura in ampere dal fisico francese andrè-Marie
Ampère.
Andrè-Marie Ampère
Circuiti elettrici
Per mantenere attivo il flusso di cariche elettriche
attraverso un conduttore, è necessario che i due
estremi o poli di esso siano collegati tra loro in un
circuito elettrico mediante un generatore di
corrente elettrica, ad esempio una pila.
Un circuito elettrico può essere costituito da un
generatore, da un filo conduttore, da un utilizzatore
e da un interruttore.
Se l’interruttore è aperto, la corrente elettrica non
giunge all’altro capo, non passa così per
l’utilizzatore, che pertanto si spegne. Se
l’interruttore è chiuso, la corrente elettrica passa
attraverso il circuito e così l’utilizzatore si accende.
I circuiti possono essere di diversi tipi, in serie o in
parallelo.
Resistenza elettrica
L’attrito che gli elettroni
incontrano quando
viaggiano nel
conduttore viene
chiamata resistenza
elettrica.
L’unità di misura della
resistenza è l’ohm,
dal nome del fisico
tedesco Georg Simon
Ohm.
Le leggi di Ohm
1^LEGGE DI OHM
Se consideriamo l’intensità come costante, la
tensione e la resistenza sono grandezze
direttamente proporzionali, pertanto: I = V/R
infatti l’intensità rappresenta il rapporto; se
consideriamo la tensione come costante, la
resistenza e l’intensità sono grandezze
inversamente proporzionali pertanto: V = R x I
infatti la tensione rappresenta il prodotto;
mentre se consideriamo la resistenza come
costante, la tensione e l’intensità sono
grandezze direttamente proporzionali
pertanto: R = V/I infatti la resistenza
rappresenta il rapporto.
2^LEGGE DI OHM
La resistenza elettrica di un
conduttore dipende dal materiale di
cui esso è costituito ed è
direttamente proporzionale alla
lunghezza del filo conduttore ed
inversamente proporzionale alla sua
sezione.
R = Q l/s
Resistenza = costante(resistività) x
lunghezza/sezione
Il magnetismo
I materiali che hanno la capacità di attirare oggetti
ferrosi vengono chiamati magneti.
Vi sono anche magneti artificiali che se sottoposti ad
una serie di trattamenti acquistano, per un periodo
più o meno lungo, proprietà magnetiche.
In ogni magnete si distinguono due estremità: il polo
nord magnetico ed il polo sud magnetico. Se
avviciniamo un magnete ad un certa quantità di
limatura di ferro, si può osservare che essa viene
attirata dal magnete, concentrandosi intorno ai poli
dove la forza di attrazione è più intensa.
Se avviciniamo due magneti possiamo constatare che
i polo opposti si attraggono, mentre i poli uguali si
respingono.
I poli magnetici non si possono
mai separare.
Una calamita si orienta sempre nella
direzione Nord-Sud geografica, per questo
la Terra può essere considerata un enorme
magnete in cui il polo sud magnetico si
trova quasi in corrispondenza del Nord
geografico e il polo nord magnetico nel
punto opposto.
Il processo di
magnetizzazione
Per strofinio: il corpo da magnetizzare
viene strofinato, appunto, sullo
stesso polo di una calamita;
Per contatto: il corpo da magnetizzare
viene posto a contatto diretto con il
magnete;
Per induzione: il corpo da magnetizzare
viene soltanto avvicinato al magnete,
senza che vi entri in contatto diretto.
L’effetto
elettromagnetico
Un conduttore metallico percorso da
corrente si comporta come un
magnete, cioè esercita su una
bussola gli stessi effetti di un
magnete. Questo fenomeno prende il
nome di effetto elettromagnetico.
Tale sistema si comporta quindi come
una calamita, è infatti chiamato
elettrocalamita o elettromagnete.
Le onde
Le onde sono delle perturbazioni che si
propagano nello spazio trasportando
energia.
La velocità con cui un’onda si propaga viene
detta velocità di propagazione.
Le onde possono essere trasversali o
longitudinali. Le particelle raggiunte dalle
onde trasversali oscillano in direzione
perpendicolare rispetto a quella in cui si
propaga l’ onda; le particelle, invece,
raggiunte dalle onde longitudinali oscillano
nella stessa direzione in cui si propaga
l’onda.
Le grandezze che definiscono un’onda sono il
periodo, la frequenza, la lunghezza e
l’ampiezza d’onda.
Il suono
Il suono è prodotto dalle vibrazioni dei corpi
elastici, essi chiamati anche sorgenti
sonore ritornano nella posizione iniziale,
una volta finito di vibrare. Le onde sonore
si trasmettono meglio nei solidi, poi nei
liquidi e poi nei gas. Esse vengono
chiamate onde sferiche perché le
particelle di cui i mezzi di propagazione
sono costituiti si dilatano e si contraggono
in tutte le direzioni.
Le proprietà del suono sono l’intensità,
l’altezza ed il timbro.
I fenomeni acustici sono la riflessione del
suono e la risonanza.
La luce
La luce è una forma di energia
chiamata raggiante o
luminosa.
Essa si propaga attraverso delle
onde dette elettromagnetiche,
anche nel vuoto; lungo una
retta chiamata raggio
luminoso. Noi possiamo vedere
grazie alla riflessione della
luce. La legge di tale
riflessione dice che l’onda
incidente crea con la
perpendicolare un angolo di
una certa ampiezza; l’angolo
riflesso formerà un angolo
della stessa ampiezza della
precedente.
THE
END