4. I circuiti elettrici

4 I circuiti elettrici Dove avviene il passaggio della corrente elettrica?Un circuito elettrico (23 ) è un percorso chiuso in cui la corrente elettrica viene generata, condotta e utilizzata. Nel circuito è presente:- un generatore di corrente ( a ), per esempio una pila, che serve a mantenere costante la differenza di potenziale che spinge gli elettroni a muoversi;- un conduttore ( b ), un cavo elettrico, lungo il quale si muovono gli elettroni;- un interruttore ( c ), che permette o interrompe il passaggio di corrente;- un utilizzatore, per esempio la lampadina ( d ), che trasforma l’elettricità in altre forme di energia.Per rappresentare i circuiti vengono utilizzati dei simboli convenzionali (24).Nella rappresentazione della corrente in un circuito (25), si usano delle frecce che vanno dal polo positivo al polo negativo, l’esatto contrario di ciò che nella realtà avviene. Tale convenzione si basa su un errore compiuto dai fisici del primo Ottocento, che senza conoscere la struttura elettrica della materia, ipotizzarono che la corrente elettrica fosse dovuta al movimento di cariche positive.- Quando la lamina dell’interruttore è sollevata (A), il circuito è aperto e non si ha passaggio di corrente.- Quando la lamina dell’interruttore è abbassata (B), il circuito si chiude e passa la corrente.Quando si ha più di un utilizzatore, il circuito elettrico può essere costruito con due diverse modalità. Analizza Quali elementi osservi nel circuito? A che cosa servono? HAI CAPITO CHE... Un circuito elettrico è sempre presente un generatore di corrente, un conduttore, un interruttore, un utilizzatore. Quali tipi di circuito si possono costruire?Nel circuito della fotografia 26 gli utilizzatori, le due lampadine, sono sistemati uno di seguito all’altro e collegati tra loro: il funzionamento di ognuno di essi dipende dal funzionamento dell’altro. Un circuito di questo tipo si dice in serie, simile a quello usato negli addobbi natalizi, dove, facendo passare corrente, tutte le lampadine si accendono contemporaneamente. Se però una delle lampadine della serie si brucia, tutte le altre si spengono.Nel circuito in serie gli utilizzatori formano un percorso unico. Circuiti in serie e in parallelo Analizza Come sono collegati gli utilizzatori del circuito?Nel circuito della fotografia 27 gli utilizzatori sono collegati separatamente al circuito e perciò possono funzionare indipendentemente l’uno dall’altro. Un circuito di questo tipo è detto in parallelo ed è comunemente usato negli impianti delle abitazioni e nell’illuminazione delle strade. Se una lampadina smette di funzionare, le altre continuano a illuminare.Nel circuito in parallelo ogni utilizzatore funziona indipendentemente dagli altri. Analizza Come sono collegati gli utilizzatori del circuito? HAI CAPITO CHE... Nel circuito in serie gli utilizzatori sono collegati l’uno con l’altro e formano un percorso unico. Nel circuito in parallelo ogni utilizzatore può funzionare indipendentemente dagli altri. >> LABORATORIOCostruisci il più semplice circuito elettricoMaterialipila piatta da 4,5 volt - lampadina di voltaggio inferiore a quello della pilaEsecuzionea. Appoggia la base della lampadina prima su una linguetta e poi sull’altra linguetta della pila ( a e b ).b. Osserva.c. Metti ora a contatto le due linguette della pila rispettivamente con la base e con la ghiera metallica della lampadina ( c ).d. Osserva.Risultati- In quale dei tre casi raffigurati la lampadina si accende?- Perché?>> VERSO LE COMPETENZEQuando si fulmina una lampadina…Per accendere un lampadario si utilizzano due interruttori. Il primo permette di accendere tre lampadine insieme, il secondo permette di accendere insieme le altre tre. Quando si “fulmina” una lampadina, le altre continuano a funzionare.a. Le lampadine sono collegate “in serie” o in “parallelo”?b. Rappresenta lo schema del circuito con le sei lampadine e i due interruttori (come generatore puoi usare il simbolo della pila + -)Trova l’erroreGiorgio ha realizzato il circuito dello schema; ma le lampadine non si accendono, anche se la pila è carica. Se collega con un filo elettrico i punti A e B la lampadina L2 si accende. Se collega con un filo elettrico i punti C e D la lampadina L1 resta spenta.a. Dov’è il problema?b. Come farà a risolverlo?c. Che tipo di circuito ha costruito Giorgio?
4 I circuiti elettrici Dove avviene il passaggio della corrente elettrica?Un circuito elettrico (23 ) è un percorso chiuso in cui la corrente elettrica viene generata, condotta e utilizzata. Nel circuito è presente:- un generatore di corrente ( a ), per esempio una pila, che serve a mantenere costante la differenza di potenziale che spinge gli elettroni a muoversi;- un conduttore ( b ), un cavo elettrico, lungo il quale si muovono gli elettroni;- un interruttore ( c ), che permette o interrompe il passaggio di corrente;- un utilizzatore, per esempio la lampadina ( d ), che trasforma l’elettricità in altre forme di energia.Per rappresentare i circuiti vengono utilizzati dei simboli convenzionali (24).Nella rappresentazione della corrente in un circuito (25), si usano delle frecce che vanno dal polo positivo al polo negativo, l’esatto contrario di ciò che nella realtà avviene. Tale convenzione si basa su un errore compiuto dai fisici del primo Ottocento, che senza conoscere la struttura elettrica della materia, ipotizzarono che la corrente elettrica fosse dovuta al movimento di cariche positive.- Quando la lamina dell’interruttore è sollevata (A), il circuito è aperto e non si ha passaggio di corrente.- Quando la lamina dell’interruttore è abbassata (B), il circuito si chiude e passa la corrente.Quando si ha più di un utilizzatore, il circuito elettrico può essere costruito con due diverse modalità. Analizza Quali elementi osservi nel circuito? A che cosa servono? HAI CAPITO CHE... Un circuito elettrico è sempre presente un generatore di corrente, un conduttore, un interruttore, un utilizzatore. Quali tipi di circuito si possono costruire?Nel circuito della fotografia 26 gli utilizzatori, le due lampadine, sono sistemati uno di seguito all’altro e collegati tra loro: il funzionamento di ognuno di essi dipende dal funzionamento dell’altro. Un circuito di questo tipo si dice in serie, simile a quello usato negli addobbi natalizi, dove, facendo passare corrente, tutte le lampadine si accendono contemporaneamente. Se però una delle lampadine della serie si brucia, tutte le altre si spengono.Nel circuito in serie gli utilizzatori formano un percorso unico. Circuiti in serie e in parallelo Analizza Come sono collegati gli utilizzatori del circuito?Nel circuito della fotografia 27 gli utilizzatori sono collegati separatamente al circuito e perciò possono funzionare indipendentemente l’uno dall’altro. Un circuito di questo tipo è detto in parallelo ed è comunemente usato negli impianti delle abitazioni e nell’illuminazione delle strade. Se una lampadina smette di funzionare, le altre continuano a illuminare.Nel circuito in parallelo ogni utilizzatore funziona indipendentemente dagli altri. Analizza Come sono collegati gli utilizzatori del circuito? HAI CAPITO CHE... Nel circuito in serie gli utilizzatori sono collegati l’uno con l’altro e formano un percorso unico. Nel circuito in parallelo ogni utilizzatore può funzionare indipendentemente dagli altri. >> LABORATORIOCostruisci il più semplice circuito elettricoMaterialipila piatta da 4,5 volt - lampadina di voltaggio inferiore a quello della pilaEsecuzionea. Appoggia la base della lampadina prima su una linguetta e poi sull’altra linguetta della pila ( a e b ).b. Osserva.c. Metti ora a contatto le due linguette della pila rispettivamente con la base e con la ghiera metallica della lampadina ( c ).d. Osserva.Risultati- In quale dei tre casi raffigurati la lampadina si accende?- Perché?>> VERSO LE COMPETENZEQuando si fulmina una lampadina…Per accendere un lampadario si utilizzano due interruttori. Il primo permette di accendere tre lampadine insieme, il secondo permette di accendere insieme le altre tre. Quando si “fulmina” una lampadina, le altre continuano a funzionare.a. Le lampadine sono collegate “in serie” o in “parallelo”?b. Rappresenta lo schema del circuito con le sei lampadine e i due interruttori (come generatore puoi usare il simbolo della pila + -)Trova l’erroreGiorgio ha realizzato il circuito dello schema; ma le lampadine non si accendono, anche se la pila è carica. Se collega con un filo elettrico i punti A e B la lampadina L2 si accende. Se collega con un filo elettrico i punti C e D la lampadina L1 resta spenta.a. Dov’è il problema?b. Come farà a risolverlo?c. Che tipo di circuito ha costruito Giorgio?