Grandezze elettriche: tensione, intensità e resistenza

Il telecomando della TV funziona con due pile su cui è stampato $1,5\ \text{V}$. Quale grandezza elettrica indica quel numero? Spiega con parole tue che cosa ci dice sulla «spinta» che la pila dà alle cariche del circuito.

Ordina queste pile dalla maggiore alla minore «spinta» sulle cariche: la pila da $9\ \text{V}$ di un rilevatore di fumo, quella da $4,5\ \text{V}$ di una vecchia torcia e quella da $1,5\ \text{V}$ di un orologio da parete. Quale grandezza hai confrontato per ordinarle?

La tensione delle prese di casa è di $230\ \text{V}$ e quella di una pila a bottone è di $3\ \text{V}$.

1. a) Quale grandezza stiamo confrontando?
2. b) Spiega, usando l'idea di «spinta» sulle cariche, perché la rete elettrica è pericolosa e una pila a bottone no.
3. c) Il corpo umano oppone una certa resistenza al passaggio della corrente. Con questa idea, ragiona su che cosa accadrà se la tensione che tocchiamo è molto maggiore.

Quale grandezza elettrica indica la quantità di carica che attraversa un filo ogni secondo? In quale unità si misura nel Sistema Internazionale?

Il manuale di un drone giocattolo indica che i suoi motori assorbono $500\ \text{mA}$.

1. a) Esprimi questa intensità in ampere.
2. b) Assorbe più o meno corrente di una lampadina attraversata da $0,6\ \text{A}$?

Un ventilatore portatile ha quattro pile da $1,5\ \text{V}$ messe una dopo l'altra, come mostra la figura, e l'insieme fornisce $6\ \text{V}$.

1. a) Quale grandezza si somma collegando le pile in questo modo?
2. b) Spiega questo risultato immaginando più pompe d'acqua collocate una dopo l'altra nella stessa tubatura.
3. c) Quale tensione darebbe l'insieme se togliessimo una delle pile?

Tutti gli elementi di un circuito ostacolano più o meno il passaggio della corrente. Quale grandezza misura questa difficoltà? In quale unità si esprime?

In un tubo largo e corto l'acqua scorre con facilità; in uno stretto e lungo fa molta più fatica.

1. a) Quale dei due offre più resistenza al passaggio dell'acqua?
2. b) Trasferisci l'idea a due fili di rame, uno corto e spesso e l'altro lungo e sottile: in quale scorrerà meglio la corrente? Giustificalo.

Colleghiamo separatamente alla stessa pila, con una lampadina, una barretta di rame e una mina di matita (grafite) della stessa dimensione: con il rame la lampadina brilla chiaramente di più.

1. a) Quale dei due materiali ha più resistenza? Come lo sai?
2. b) Diresti che la grafite è conduttore o isolante? Giustificalo con quanto osservato.
3. c) Proponi un motivo per cui le guaine dei fili sono di plastica e non di grafite.

In laboratorio usiamo uno strumento che può misurare tensione, intensità e resistenza a seconda della posizione della sua manopola.

1. a) Come si chiama?
2. b) Quale unità sceglieresti con la manopola per controllare la pila da $4,5\ \text{V}$ di un giocattolo?

Osserva il circuito della figura, con le due possibili posizioni (A e B) del multimetro.

Per misurare la tensione ai capi di una lampadina collegata a una pila, dove colleghiamo i due puntali del multimetro: toccando i due estremi della lampadina o tagliando un filo e inserendo lo strumento nel circuito? Spiega che cosa misura il multimetro in ciascuna posizione.

Osserva nella figura come si collegano l'amperometro e il voltmetro.

L'amperometro si collega inserendolo nel circuito, in modo che tutta la corrente passi attraverso di esso.

1. a) Ragiona se la sua resistenza interna deve essere molto grande o molto piccola, pensando a ciò che accadrebbe alla corrente che vogliamo misurare.
2. b) Il voltmetro, invece, si collega toccando i due estremi dell'elemento. Ragiona se a questo conviene avere una resistenza interna grande o piccola, pensando a quale percorso preferirà seguire la corrente.