Concetti fondamentali

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Carica dellelettrone: Q=-q=-1.602 x 10-19 C 1C=6.24 x 1018 elettroni In natura esistono soltanto cariche che hanno come valori, multipli

interi della carica dellelettrone.

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Carica e corrente

La carica una propriet delle particelle che costituiscono la materia.Essa si misura in Coulomb (C).

Legge di conservazione della carica: la carica elettrica non si pucreare n distruggere, ma solo trasferire.

3Carica e corrente

0

t

t

dqi q idtdt

La corrente elettrica la velocit di variazione nel tempo della carica.Essa si misura in Ampere (A). [1A=1C/1s]

I: corrente stazionaria (o continua) i: corrente alternata (ac)

4Carica e corrente

La corrente elettrica per convenzione rappresenta sempre unflusso di cariche positive e quindi opposta al moto degli elettroni.Essa pu quindi essere positiva o negativa.

5Tensione

B

AB AV Edl

La tensione o differenza di potenziale energia per unit di carica.Essa si misura in Volt (V). [1V=1J/1C]

La tensione VAB tra due punti A e B il lavoro per unit di carica che devecompiere il campo elettrico per spostare la carica unitaria dal punto A alpunto B.

Tale lavoro viene fornito da una sorgente esterna di forza elettromotrice(fem) che viene rappresentata da una batteria.

ABdwVdq

E: campo elettrico

w: energia (J)q: carica elettrica (C)

6Differenza di potenziale

ab baV V

La caduta di tensione tra a e b equivalente ad un aumento ditensione tra b e a.

7Potenza ed energia

dw dw dqp vidt dq dt

dwpdt

La potenza la rapidit di assorbimento o di emissione di energianel tempo. Essa si misura in Watt (W).

w: energia (J)t: tempo (s)

Potenza assorbita = - Potenza erogata

Per il principio di conservazione dellenergia: 0p

8Potenza ed energia

+

v

i

+

v

i

Convenzione degli utilizzatori

Convenzione dei generatori

p>0 potenza assorbitap0 potenza erogatap

Lenergia assorbita o erogata da un elemento dallistante t0 allistante t :

Le aziende produttrici di energia elettrica misurano lenergia in wattore(Wh):

1 Wh = 3600 J

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Potenza ed energia

0 0

t t

t tw pdt vidt

Lenergia la capacit di eseguire un lavoro. Essa si misura in Joule(J).

Elementi attivi: Generatori Batterie

10

Elementi circuitali

Un elemento attivo in grado di erogare energia, mentre uno passivono.

Elementi passivi: Resistori Condensatori Induttori

GeneratoriIndipendenti Dipendenti

(a)

v

(b)

V+

Tensione Corrente Tensione Corrente

i

(a)

v + i

(b)

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Elementi circuitali

Un generatore ideale indipendente un elemento attivo che mantieneuna tensione o corrente specificata che completamente indipendentedalle altre variabili del circuito.Un generatore ideale dipendente un elemento attivo la cui tensione ocorrente controllata da unaltra tensione o corrente.

(a)

v=v1+

(b)

v=i1+

GTCT GTCC GCCT GCCC

i=v1

(c) (d)

i=i1