Definizioni generali - Fisica

Definizioni

Cosa è un condensatore

Un condensatore piano è formato da due lastre metalliche, chiamate armature, poste ad un distanza abbastanza piccola rispetto alla loro dimensione. Se carichiamo una delle lastre con una carica positiva e mettiamo l’altra a terra, sulla facciata interna di quest’ultima viene indotta una carica . Quando è caricata, la prima armatura passa dal potenziale di terra al potenziale . La seconda armatura, invece, rimane al potenziale nullo di terra. Dunque si chiama condensatore un dispositivo formato da due armature fatte in modo che, quando una di esse riceve la carica , l’altra acquista per induzione una carica .

La capacità di un condensatore

La carica presente sull’armatura positiva di un condensatore è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale tra le armature.

La capacità di un condensatore dipende dalle sue caratteristiche geometriche (estensione delle armature, la distanza tra esse, il materiale isolante posto al loro interno), ma non da grandezze elettriche. Si misura in Farad.

CONDENSATORI IN PARALLELO. Due o più condensatori sono in parallelo se sono connessi in modo da avere ai loro estremi la stessa differenza di potenziale. Il valore della capacità

di un condensatore equivalente ai due condensatori in parallelo di capacità è dato dalla relazione

CONDENSATORI IN SERIE. Due o più condensatori sono collegati in serie se portano sulla armature la stessa carica. Il valore della capacità

di un condensatore equivalente ai due condensatori in serie di capacità è dato dalla relazione

Leggi di Kirchoff

Un circuito con più di un generatore, non può essere risolto con il metodo dei resistori in serie e in parallelo. Ma si possono utilizzare le leggi di Kirchhoff.
• Un nodo è un punto in cui convergono tre o più conduttori.
• Una maglia è un tratto chiuso di circuito.
• Una maglia è fatta di più rami che connettono due nodi.
La prima legge stabilisce che la somma delle intensità di corrente entranti in un nodo è uguale alla somma di quelle uscenti.
La seconda legge afferma che la somma algebrica delle differenze di potenziale che si incontrano percorrendo una maglia è uguale a zero.

Effetto Joule

La trasformazione di energia elettrica in calore si chiama effetto Joule. In un filo di metallo, gli atomi sono impacchettati in una struttura regolare detta reticolo cristallino che è costituita da ioni positivi. Negli urti tra gli elettroni e gli ioni positivi del cristallo, accade spesso che gli elettroni perdano buona parte dell’energia acquistata per azione del campo elettrico e la cedano agli ioni, che così aumentano la propria energia cinetica media, cioè la propria temperatura. Quindi: un conduttore metallico si scalda perché gli ioni del reticolo cristallino assorbono, attraverso gli urti, l’energia cinetica degli elettroni che sono stati accelerati dal campo elettrico.

Forza elettromotrice

È il rapporto tra il lavoro W che esso compie per spostare una carica al suo interno e la carica stessa. Fem= w/q. La f.e. si misura in Volt. All'interno di un generatore elettrico si verificano processi che trasportano le cariche positive verso il polo positivo e le cariche negative verso quello negativo. In questo modo si mantiene ai capi del generatore una differenza di potenziale.

Potenza dissipata

Si chiama potenza dissipata dal resistore la rapidità con cui l’energia elettrica è trasformata in energia interna del resistore. Per esempio se un ferro da stiro dissipa la potenza di 1kW significa che ogni secondo, 1000 J di energia elettrica si trasformano in energia interna.
Quindi la potenza dissipata è direttamente proporzionale alla resistenza e al quadrato della corrente elettrica.

Prima legge di Ohm. Nei conduttori ohmici l’intensità di corrente è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale applicata ai loro capi.

Seconda legge di Ohm. La resistenza di un filo conduttore è direttamente proporzionale alla lunghezza e inversamente proporzionale alla sua area trasversale.