Si chiama corrente elettrica un moto ordinato di cariche elettriche.
Nei metalli la velocità media del moto ordinato degli elettroni è inferiore al modulo della velocità degli spostamenti casuali.
Si chiama intensità di corrente elettrica il rapporto tra la quantità di carica che attraversa una sezione trasversale di un conduttore e l'intervallo di tempo impiegato.
Intensità di corrente elettrica [A]
Carica elettrica [C]
Intervallo di tempo [s]
Nel S.I. l'intensità di corrente elettrica é una grandezza fondamentale.
La sua unità di misura si chiama Ampere [A].
Intensità di corrente si misura con l'amperometro, che può essere digitale o analogico.
Digitale Analogico
-
S
i a
→
← t
→ ←
30 60 00 120
150
Prendendo in considerazione una sezione S del conduttore, al variare di t, anche il risultato della misura cambia. Quindi la carica che passa nel conduttore, sarà in
funzione di t, quindi Q(t).
Dall’intensità di corrente media all’intensità di corrente istantanea
L'intensità si di corrente media è data dalla differenza tra Q(t+ )-Q(t), rispetto ad un intervallo di tempo .
Per l'intensità di corrente istantanea è espressa dal limite per che tende a zero del rapporto tra i due incrementi =Q(t+ )-Q(t) e .
L’intensità di corrente istantanea come derivata della carica rispetto al tempo
Al tendere a zero di , il rapporto diventa tra due numeri piccoli, chiamato rapporto incrementale che definisce la derivata.
L'intensità di corrente instantanea i(t) in una sezione
trasversale S di un conduttore è la derivata rispetto al tempo della carica Q(t) che passa per S tra un istante zero fissato e l'istante considerato t.
dQ dt
i(t)= dQ (t) dt
intensità di corrente elettrica [A]
derivata della carica rispetto al tempo [A]
t t
im
= @(t-1 tt)-Alt)t
a t t
i-l.info
alt-1 tt)-Alt) = eimt O tat
ein a
tuo t
Verso della corrente
Si definisce verso della corrente elettrica quello in cui si muovono le cariche positive.
Quindi il verso convenzionale della corrente elettrica è quello che fa passare da punti a potenziale più alto verso punti a potenziale più
basso.
Corrente elettrica
Una corrente si dice continua quando la sua intensità non
cambia nel tempo.
Corrente
Tempo
Si chiama generatore ideale di tensione continua un dispositivo capace di mantenere tra i suoi capi una differenza di potenziale costante, per un tempo indeterminato e qualunque si ala corrente da
cui è attraversato.
GENERATORI E CIRCUITI
Circuiti elettrici
Un circuito elettrico è un insieme di conduttori connessi tra loro e collegati a un generatore.
Se la catena dei conduttori non è interrotta, il circuito si dice chiuso e passa la corrente elettrica.
Se la catena dei conduttori è interrotta, il circuito si dice aperto e non c'è corrente.
Generatore di tensione continua
Lampadina
Filo di collegamento Interruttore aperto Interruttore chiuso
Simboli elettrici
|
a.it•
i
ti
+-i
Collegamenti in serie
Più conduttori sono collegati in serie sé sono posti in successione tra loro. In essi passa la
stessa corrente elettrica.
Collegamenti in parallelo
Più conduttori sono collegati in parallelo se hanno i primi terminali connessi tra loro e anche i secondi
connessi tra loro. Essi sono sottoposti alla stessa differenza di potenziale.
LA PRIMA LEGGE DI OHM
Il fisico tedesco Ohm verificò sperimentale che esiste una classe di conduttori, che comprende i metalli e le
soluzioni di acidi, basi e sali, per i quali la curva caratteristica é una retta passante per l'origine.
Questi conduttori sono detti conduttori ohmici.
Enunciato
La prima legge di Ohm afferma che nei conduttori ohmici l'intensità di corrente é direttamente proporzionale alla differenza di potenziale applicata ai loro capi.
Intensità di corrente elettrica [A]
Differenza di potenziale [V]
Resistenza elettrica [V/A o ]
i
i
:#
.."
ii.
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i
i
R
n
Resistori
Si chiama resistore un componente dei circuiti elettrici che segue la prima legge di Ohm.
Per costruire circuiti e elettrici, si usano resistori, su alcuni di essi é presente una sequenza di anelli colorati
che indica il valore della resistenza.
I RESISTORI IN SERIE E IN PARALLELO
Si chiama resistenza equivalente della rete di resistori quella di un singolo resistore che, sottoposto alla stessa differenza di potenziale V che hanno i
terminali della rete, assorbe dal generatore la stessa corrente elettrica.
Resistori in serie
La resistenza equivalente di n resistori posti in serie è uguale alla somma delle resistenze
dei singoli resistori.
Resistori in parallelo
Se si hanno n resistori collegati in parallelo, l'inverso della loro resistenza equivalente è uguale alla somma
degli inversi delle resistenze dei singoli resistori.
→
Req
= Vtieq
→
e
'
e'
Req
= Re.+Ra-1... + RnR2
| /
ii Rai"'|
i"Ra,| È
, =È
+È
+ ... + 1-RnRivoluzione di un circuito
Spesso è utile risolvere un circuito conoscendo le caratteristiche dei generatori e dei resistori. Risolvere un circuito significa determinare le correnti attraverso tutti
gli elementi del circuito e quindi anche le differenze di potenziale si capi di tutti i resistori.
Strumenti di misura in un circuito
L'amperometro e il voltometro hanno una propria resistenza, detta resistenza interna.
Un buon amperometro deve avere una resistenza interna
molto piccola.
Un buon voltometro deve avere una resistenza interna
molto grande
→ →
g , 60 120
t
. Ru ygogo60 120
ygo
÷
!
-
Ra
In un circuito:
Un nodo é un punto in cui convergono tre o più conduttori;
Ciascuno dei conduttori che congiungono due nodi costituisce un ramo;
Due o più rami che hanno estremi comuni, cioè che connettono i nodi formando un tratto chiuso, formano una maglia.
LE LEGGI DI KIRCHHOFF
Legge dei nodi
La prima legge o legge dei nodi, stabilisce che la somma delle intensità delle correnti entranti in un nodo è uguale alla somma delle intensità delle correnti uscenti.
La prima legge è una conseguenza del principio di conservazione della
carica elettrica.
Legge delle maglie
La seconda legge o legge delle maglie afferma che la somma algebrica delle differenze di potenziale che si incontrano
percorrendo una maglia è uguale a zero.
La seconda legge è un'espressione del principio di conservazione
dell'energia.
Verso della percorrenza della maglia
1
CIRCUITO A TREMAGLIE
ii. MODO
A- ii.
÷
'B
fila= TIOUT
Rz
TOT
= 2
Rami
i}
ti} LI
Aaa
iz
ti}= l'1+ l'2
1 RI
ri.
A
. .
B
Rz a-Reia+Raia- V2=