Una batteria è definita come una fonte di energia elettrica, costituita da una o più celle elettrochimiche, per alimentare connessioni elettriche esterne a dispositivi come torce elettriche, auto elettriche e telefoni cellulari. Una batteria ha un terminale positivo, chiamato catodo , e un terminale negativo chiamato anodo .
Molti di noi usano i termini batteria e cella in modo intercambiabile, ma sono leggermente diversi. Una batteria contiene normalmente energia elettrica fornita da un'azienda ed è facilmente ricaricabile da una fonte esterna. Una cella è costituita da fonti chimiche di energia come gas naturale, diesel o propano. Una cellula converte queste fonti in energia elettrica e genera energia.
L'energia elettrica viene spesso utilizzata in varie applicazioni, ad esempio nei dispositivi operativi come radio, computer, televisori, telefoni e treni ad alta velocità. L'energia elettrica è utilizzata anche nella produzione di luce e calore. Il trasferimento di energia è il risultato del flusso di elettroni. Il circuito elettrico è il nome dato al percorso completo lungo il quale scorrono le cariche. Approfondiamo e scopriamo di più.
OBIETTIVI FORMATIVI
Entro la fine di questo argomento, dovresti;
CIRCUITI SEMPLICI
Un circuito è un circuito chiuso in cui gli elettroni possono viaggiare. A meno che un circuito non sia completo (fa un giro completo), gli elettroni non possono muoversi, da qui il nome circuito.
Un circuito elettrico è un percorso attraverso il quale viene trasmessa la corrente elettrica. Consiste in: un dispositivo che fornisce energia come una cella, un generatore o una batteria, dispositivi che utilizzano corrente come una torcia o una lampadina e cavi di collegamento.
Per impostare un circuito semplice, hai bisogno di una lampadina, cavi di collegamento, una batteria e un interruttore.
Quando l'interruttore è chiuso la lampadina si accende ma quando l'interruttore è aperto la lampadina non si accende. La lampadina si accende quando il circuito è chiuso perché le cariche lo attraversano. La velocità di flusso delle cariche (per unità di tempo) è indicata come corrente elettrica . Ampere (A) è l'unità SI della corrente.
I = Q ∕ t dove I rappresenta la corrente, Q rappresenta la carica in coulomb e t rappresenta il tempo in secondi.
Per esempio,
Calcola la quantità di corrente che attraversa una lampadina quando 300 coulomb di carica la attraversano per 2,5 minuti.
Soluzione
Qui convertiamo 2,5 minuti in secondi moltiplicandolo per 60 (come 1 minuto = 60 secondi).
io = Q ∕ t = 300 ∕ (2,5 x 60) = 2 A
Un circuito di corrente elettrica consente il movimento delle cariche in un percorso completo quando l'interruttore è chiuso. Questo è chiamato un circuito chiuso. Il filo di rame consente facilmente il flusso di cariche elettriche. I fili possono essere ricoperti da un materiale isolante come la gomma per evitare scosse elettriche all'utente. La fonte di energia elettrica nel circuito è la cella e mantiene il flusso di cariche attorno al circuito.
Quando l'interruttore viene aperto introducendo il gap, le cariche smettono di fluire. Allora si dice che il circuito è aperto. La connessione allentata di componenti o fili apre o interrompe il circuito.
SIMBOLI ELETTRICI UTILIZZATI NEI CIRCUITI DEL DISEGNO
FORZA ELETTROMOTRICE E DIFFERENZA DI POTENZIALE
Lo scopo di una batteria o di una cella in un circuito è fornire energia per far scorrere le cariche. Questo viene misurato in termini di differenza di potenziale (pd) in volt. La tensione è la forza che spinge gli elettroni attorno al circuito.
Differenza potenziale . Questo si riferisce alla tensione misurata attraverso una batteria o una cella durante la fornitura di corrente.
Forza elettromotrice . Questo viene misurato attraverso una cella o una batteria quando non fornisce corrente. Si misura anche in volt.
La forza elettromotrice è spesso maggiore della differenza di potenziale poiché parte dell'energia viene utilizzata per far passare la corrente attraverso la cella stessa. Volt persi è il nome dato alla differenza tra differenza di potenziale e forza elettromotrice. La tensione si perde per opposizione al flusso di cariche nella cella (resistenza interna).
DISPOSIZIONE DELLE CELLE
Le celle possono essere disposte in serie o in parallelo. Una disposizione in serie è quando le celle sono collegate in modo che il terminale positivo di uno sia unito al terminale negativo di un altro. Due o più celle collegate in serie formano una batteria.
La disposizione parallela è quando le celle sono affiancate. I terminali positivi sono collegati insieme e i terminali negativi uguali.
CONDUTTORI ED ISOLATORI
I conduttori sono materiali che possono condurre elettricità. Permettono alla corrente elettrica di attraversarli. Includono rame, alluminio e argento.
Gli isolanti sono materiali che non consentono il passaggio di cariche elettriche come plastica, legno secco e gomma.
