Nozioni di Elettricità PDF

Nozioni di elettricità Carica elettrica La carica elettrica è una proprietà di tutti i corpi esistenti in natura (così come lo è come il peso, il colore, etc). La carica elettrica dipende dalla quantità di protoni ed elettroni presenti nel corpo: può essere positiva (se prevalgono i protoni), negati...

Nozioni di elettricità Carica elettrica La carica elettrica è una proprietà di tutti i corpi esistenti in natura (così come lo è come il peso, il colore, etc). La carica elettrica dipende dalla quantità di protoni ed elettroni presenti nel corpo: può essere positiva (se prevalgono i protoni), negativa (se prevalgono gli elettroni) o neutra. L’unità di misura della carica elettrica è il Coulomb (e si indica con la lettera C). Un Coulomb non corrisponde alla carica di un singolo elettrone o protone ma quella di milioni di milardi di elettroni o protoni. La legge dell’Elettrostatica La legge dell’Elettrostatica (o legge di Coulomb) dice che due corpi con carica di segno uguale si respingono mentre due corpi di segno opposto si attraggono. La forza di attrazione o repulsione si chiama forza di Coulomb. Più i corpi sono vicini e maggiore è questa forza, se si allontanano molto la forza di attrazione o repulsione sarà insignificante. La forza dipende anche dalla quantità di carica dei due corpi. Maggiore è la loro carica e maggiore sarà la forza di Coulomb. Potenziale elettrico Ogni carica esercita una forza su un'altra carica (si respingono o si attraggono in base alla legge della elettrostatica). L’area entro il quale si esercita questa forza si chiama campo elettrico1. Una carica immersa in un campo elettrico può compiere un lavoro grazie alla forza di repulsione o attrazione che riceve. Si definisce potenziale elettrico il lavoro che può compiere una carica grazie alla forza che riceve quando si trova in un campo elettrico. Il potenziale si misura in Volt (si indica con la lettera V). Il potenziale elettrico può essere positivo (e si indica con il +) o negativo (e si indica con il -) in base alla positività o meno delle cariche che si considerano. Differenza di potenziale La differenza di potenziale (o tensione) è la differenza di potenziale esistente tra due punti. La tensione è più importante del potenziale considerato da solo perchè affinchè una carica si sposti deve esserci una differenza di potenziale. Se un protone è circondato da cariche positive, anche se subisce una forza di repulsione ed ha un potenziale, non né spostarsi né compiere lavoro perchè non ha un altro punto a potenziale minore in andare. 1 In teoria il campo elettrico è infinito, ma allontanando abbastanza le due cariche la forza di attrazione o repulsione e quindi il campo elettrico diventano insignificanti. Le cariche quindi si spostano in base alla differenza di potenziale. Se c’è una differenza di potenziale tra due corpi, ci sarà anche un passaggio di elettroni (perchè si spostano più facilmente dei protoni). Questo è il caso in cui “prendiamo la scossa”. L’unità di misura della tensione è il Volt. Corrente elettrica La corrente elettrica è un flusso di elettroni che si sposta da un corpo ad un altro. Nei liquidi la corrente è dovuta agli ioni che si spostano da un corpo all’altro. L’unità di misura della corrente è l’Ampere (e si indica con la lettera A); l’ampere indica la quantità di carica elettrica che in 1 secondo attraversa un conduttore. Conduttori ed isolanti I conduttori sono i materiali che lasciano passare liberamente la corrente elettrica (ad esempio, il rame, l’argento, l’oro, il ferro, etc). Gli isolanti sono i materiali che non lasciano passare la corrente (ad esempio, la plastica, la gomma, il legno, etc). La differenza tra conduttori ed isolanti sta nella presenza (conduttori) o meno (isolanti) di elettroni liberi nell’esterno degli atomi. Questi elettroni sono messi in comune tra gli atomi (legame metallico) e possono liberarsi dal conduttore ed essere rimpiazzati dagli elettroni emessi da una sorgente esterna (come la batteria). Anche i liquidi possono essere dei conduttori se al loro interno sono disciolti degli ioni. L`elettrone uscente dal polo negativo della batteria (catodo) va a neutralizzare la carica degli 2 ioni positivi. Il polo positivo (anodo), invece, sottrae elettroni agli ioni negativi neutralizzandoli. Potenza elettrica La potenza elettrica è il lavoro svolto, nell’unità di tempo, da tutte le cariche elettriche che si spostano tra due punti a potenziale diverso. Essa è data dal prodotto della tensione (V) per l’intensità della corrente (I) (volt x ampere). L’unità di misura della potenza elettrica è il Watt. 3