L'elettricità e il magnetismo

I ragazzi di IIIB  al "Ciampini" per verificare sperimentalmente la legge di Ohm ...

LA 1^ legge di Ohm

L'elettricità è l'insieme dei fenomeni originati dall'esistenza di cariche elettriche, una delle manifestazioni più evidenti in natura è il fulmine che è una fortissima scarica elettrica tra nube e suolo o tra due nubi. L'origine dell'elettricità va ricercata nella struttura dell'atomo che, come ha abbiamo più volte ripreso nei nostri studi, è costituito da protoni, neutroni, concentrati nel nucleo, ed elettroni che si muovono intorno al nucleo. L'acquisto o la perdita di elettroni da parte degli atomi è all'origine dei fenomeni elettrici.

Per comprendere meglio i fenomeni che danno luogo alla corrente elettrica e le grandezze che entrano in gioco  quando si realizza  un circuito elettrico,  siamo andati ad eseguire una  verifica sperimentale della legge di Ohm nel laboratorio di fisica  dell'ITIS "Ciampini" di Novi Ligure.

MATERIALE:
• Generatore
• Interruttore
• Utilizzatore
• Cavi conduttori
• Alimentatore
• Tester o multimetro
• Piastra millefori

PROCEDIMENTO

Per mezzo della piastra millefori, che ha ricoperto il ruolo di conduttore, abbiamo collegato un comune utilizzatore come la lampadina ai nostri due tester o multimetri : uno per misurare l’intensità di corrente (ampère) e  l’altro per misurare il voltaggio (volt).

Abbiamo compilato una tabella di valori dopo aver definito V come variabile indipendente x e i come variabile dipendente y . Abbiamo verificato che al variare della tensione è variata anche l’intensità della luce della nostra lampadina.

I dati raccolti ci hanno fatto pensare ad un legame di proporzionalità diretta tra le due grandezze, tuttavia lo abbiamo dimostrato calcolando il valore di R.

La retta ottenuta

non è del tutto perfetta a causa dalla possibile sensibilità degli apparecchi o per possibili fattori esterni di disturbo, perciò abbiamo anche calcolato la media dei valori ottenuti.(55,4 ohm). Tuttavia ciò ci dimostra che effettivamente il voltaggio e l’intensità sono grandezze direttamente proporzionali. Il rapporto costante V/I rappresenta la resistenza dell’utilizzatore ovvero l’ostacolo che il materiale oppone al passaggio delle cariche elettriche.

Gli effetti magnetici della corrente elettrica

La seconda parte della verifica sperimentale è stata condotta sugli effetti elettrici della corrente elettrica :
una sbarra di ferro avvolta da un filo in cui passa corrente si comporta come una calamita attirando oggetti di ferro. Dopo un pò di teoria circa l'esperienza di Oersted e il rapporto tra i fenomeni elettrici e il magnetismo ci siamo concentrati sulla pratica, ovvero abbiamo avvicinato diversi tipi di materiali al nostro dispositivo per analizzarne il comportamento e suddividerli, poi, in tre categorie :



1. I FERROMAGNETI (ferro-acciaio)
hanno le seguenti caratteristiche:
• Sono fortemente attratti da un magnete
• Si possono magnetizzare permanentemente
• Sono costituiti da magnetini elementari in disordine

 2. I PARAMAGNETI (argento-zinco)
  presentano le seguenti caratteristiche:
• Sono debolmente attratti da un magnate
• Non si possono magnetizzare in maniera permanente      

3. I DIAMAGNETI (rame-vetro-plastica)
presentano le seguenti caratteristiche:
• Sono debolmente respinti da un magnete
• Non si possono magnetizzare in maniera permanente

Ci siamo posti la domanda su come, una volta magnetizzato un materiale (il ferro), questo si possa smagnetizzare. Non resta che provare: abbiamo magnetizzato un chiodo ( ricordando che magnetizzare un corpo ferroso significa mettere in ordine i magnetini elementari di cui è costituito), provando che avvicinando oggetti metallici ,questi ne sono attratti..
E' possibile il procedimento inverso?Cioè  rimettere in disordine i magnetini di cui è costituito?. Abbiamo scoperto che ci possono essere due modi:

Il primo attraverso il calore, ovvero aumentando la sua temperatura tramite una fiamma di un Bunsen oppure  colpendolo ripetutamente con
un martello...... in ogni caso non è più in grado di attrarre altri oggetti di ferro.

Esercitati con la legge di Ohm, osserva come l'equazione della legge di Ohm controlla un circuito semplice. Regola tensione e resistenza, e guarda come cambia il verso della corrente secondo questa legge. Le dimensioni dei simboli nell'equazione cambiano a seconda del circuito rappresentato.