L’elettricità
Capobianco Salvatore
Classe 3° D
Scuola Media Statale
“A. Mendola”
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Se ad esempio, strofiniamo un panno di
lana contro un oggetto di plastica,
ci accorgiamo che acquista la
proprietà di attrarre o respingere
degli oggetti.
Da questo presupposto, possiamo dedurre
che alcuni atomi in determinate condizioni,
hanno la proprietà di perdere o acquistare
elettroni, pertanto assumono un determinato
stato elettrico.
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Cariche positive o negative
Un corpo è elettrizzato, quando possiede
un eccesso di carica o positiva
o negativa .
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Cariche Positive
Un corpo è carico positivamente,
quando perde elettroni e quindi ha
un numero di protoni superiore a essi.
Esempio di atomo
carico positivamente
comprendente 3 elettroni
e 4 protoni
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Cariche negative
Un corpo è carico negativamente,
quando acquista elettroni e quindi ha
un numero di protoni inferiore a essi.
Esempio di atomo
carico negativamente
comprendente 6 elettroni
e 4 protoni
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Isolanti e conduttori
A seconda del materiale di cui sono costituiti
e della velocità con cui l’elettricità li
attraversa, i corpi si distinguono in:
e conduttori .
isolanti
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Isolanti
Un corpo si dice isolante, quando le cariche
elettriche lo attraversano con grande
difficoltà, perchè in questi materiali, gli
elettroni sono fortemente legati al nucleo
dell’atomo.
Esempio di
isolante formato
da uno strato di
legno.
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Conduttori
Un corpo si dice conduttore,quando le
cariche elettriche che lo attraversano
si muovono con grande facilità, perché
in questi materiali, gli elettroni sono
legati debolmente al nucleo dell’atomo.
Esempio di conduttore
elettrico formato da una
parte interna di metallo e
una esterna di gomma
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L’elettrizzazione dei corpi
L’elettrizzazione dei corpi può essere
compiuta mediante tre metodi differenti :
per
, per contatto e
strofinio
per induzione .
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Elettrizzazione per strofinio
Se per esempio strofiniamo con un panno di lana un
oggetto di vetro ci accorgiamo che il vetro cede elettroni
alla lana e quindi avendo un numero di elettroni inferiore
si carica positivamente, invece la lana avendo acquistato
elettroni si carica negativamente.
Al contrario alcuni corpi come la plastica dopo essere stati
strofinati si caricano negativamente e di conseguenza la
lana si carica positivamente.
Esempio di elettrizzazione
per strofinio, dove la lana
cede elettroni alla plastica.
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Elettrizzazione per contatto
L’elettrizzazione per contatto, avviene, quando un
corpo neutro e uno carico vengono messi a
contatto, in questo modo
la carica si divide in due parti uguali aventi
entrambe lo stesso segno pertanto si respingono.
Esempio di elettrizzazione per
contatto, dove la sfera
cede metà dei suoi elettroni,
alla bacchetta che
successivamente respinge
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Elettrizzazione per induzione
Se avviciniamo un oggetto carico positivamente a un conduttore, ci
accorgiamo che il conduttore viene attirato dall’oggetto, ciò accade
perchè gli elettroni all’interno della bacchetta sono liberi di muoversi,
e pertanto la parte negativa del conduttore viene attratta dalla parte
positiva dell’oggetto. Nello stesso tempo, dall’altra parte del
conduttore, si forma una zona carica positivamente perchè gli
elettroni sono passati nella parte negativa. Se l’oggetto era carico
negativamente, accadeva l’opposto. Questo fenomeno può essere
fruttato per caricare un corpo, infatti se dividiamo la carica di un
corpo e successivamente lo separiamo, otterremo due oggetti
carichi: uno carico positivamente e l’altro carico negativamente.
Esempio di elettrizzazione
per induzione dove la parte
positiva del vetro attira la
parte negativa del
conduttore
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Corrente elettrica e differenza di potenziale
Le cariche elettriche si possono pure muovere all’interno di
un conduttore dando origine al fenomeno della
.
corrente
elettrica
Per capire il passaggio delle cariche elettriche all’interno di un
conduttore si può utilizzare il principio dei vasi comunicanti .
Nella corrente elettrica affinché le cariche elettriche passino
attraverso un conduttore è necessario che agli estremi del
conduttore siano accumulate quantità diverse di cariche
elettriche cioè una differenza di carica.
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La corrente elettrica
La corrente elettrica è il prolungamento del
flusso di cariche elettriche all’interno di un
conduttore.
Esempio di
corrente
trasmessa tra
due sfere distanti
circa 1metro
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I vasi comunicanti
Il principio dei vasi comunicanti afferma che
se si hanno due recipienti contenenti acqua a due
livelli differenti collegati tra loro da un tubo
munito di rubinetto, appena si apre, l’acqua
fluisce dal recipiente più pieno al recipiente più
vuoto e il flusso dell’acqua si interrompe quando
raggiungono lo stesso livello.
Esempio di vasi
comunicanti dove l’acqua
scorre dal recipiente A
al recipiente B
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Polo positivo e polo negativo
Il polo positivo è l’estremo del conduttore,
verso il quale gli elettroni si avvicinano.
Il polo negativo invece, è l’estremo del
conduttore dal quale gli elettroni si
allontanano.
Esempio di come gli elettroni
si muovono verso il polo positivo
allontanandosi dal polo negativo
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Tensione
Il dislivello elettrico che si forma tra i due poli
è chiamato tensione, e si misura
in volt .
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Volt
Unità di misura della tensione ed è misurata da un
apparecchio chiamato voltimetro.
Che prende il nome dallo scienziato Alessandro
Volta.
L’immagine dimostra come
gli elettroni si avvicinano
al polo con più positività
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Intensità di corrente
È la quantità di carica che in un certo
intervallo di tempo attraversa la sezione di
un conduttore.
Quantità di carica
Intensità di corrente = ________________
Tempo
Essa viene misurata con l’amperometro
e viene espressa in ampere, dal nome del
fisico francese André-Marie Ampère.
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I circuiti elettrici
Per mantenere attivo il flusso di cariche
all’interno di un conduttore, è necessario
che i due estremi di un conduttore siano
collegati tra loro in un circuito elettrico
mediante un generatore di corrente elettrica.
Esso perché funzioni, è necessario che sia
chiuso, cioè non deve essere interrotto.
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Come è formato un circuito elettrico
Un circuito elettrico è formato da un
conduttore, un generatore, un utilizzatore e
un interruttore; disposti in sequenza.
Esempi di:
Circuito acceso (in alto)
Circuito spento(in basso)
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Tipi di circuiti
Esistono vari tipi di circuiti ma quelli più
Circuiti in serie
importanti sono i
e
Circuiti in parallelo
.
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Circuiti in serie
Nei circuiti in serie gli utilizzatori sono collegati
tra loro e disposti uno di seguito all’altro;
per questo motivo il funzionamento di uno,
dipende dal funzionamento degli altri.
Esempio di
circuito in serie.
Ogni lampadina
dipende da quella che
la precede
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Circuiti in parallelo
Nei circuiti in parallelo gli utilizzatori sono
collegati al generatore indipendentemente
l’uno dall’altro. Il mancato funzionamento di
uno non dipende dal mal funzionamento
degli altri.
Esempio di circuito in parallelo.
Ogni lampadina non dipende
dal funzionamento di un altra
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Resistenza elettrica e
le leggi di Ohm
La resistenza che un corpo oppone al
passaggio della corrente elettrica prende il
nome di resistenza elettrica .
Ohm riuscì a dimostrare sperimentalmente
l’esistenza di una relazione tra l’intensità, la
differenza di potenziale e la resistenza di un
conduttore. Riuscì così a formulare due
leggi che prendono il suo nome : la prima e
la seconda legge di Ohm.
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La resistenza elettrica
La resistenza è una grandezza fisica e la sua
unità di misura è l’Ohm (Ω), dal nome dello
scienziato tedesco Georg Simon Ohm.
Ogni elettrone viene rallentato
dai protoni che incontra nel conduttore
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La prima legge di Ohm
La prima legge di Ohm dice che, in un filo
conduttore, l’intensità di corrente che lo
attraversa è direttamente proporzionale alla
differenza di potenziale e inversamente
proporzionale alla resistenza del conduttore.
Differenza di potenziale
Intensità = _____________________
Resistenza
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La seconda legge di Ohm
La seconda legge di Ohm dice che la
resistenza di un conduttore dipende dal
materiale con cui esso è costituito, ed è
direttamente proporzionale alla sua
lunghezza e inversamente proporzionale
alla sua sezione.
Lunghezza
Resistenza = Costante X _____________
Sezione
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Fine
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