CORRENTE ELETTRICA

CORRENTE ELETTRICA 1

- CORRENTE ELETTRICA CONTINUA- LEGGI DI OHM- EFFETTO JOULE- DISSOCIAZIONE ELETTROLITICA

corso integrato FISICA - disciplina FISICA MEDICALaurea in LOGOPEDIA

CORRENTE ELETTRICA

CORRENTE ELETTRICA

2

AB

ESS

i +q

(carica elettrica +q )i = qt

i = dqdt

dimensioni [Q][t]–1

unità di misura S.I.

ampere (A) = coulomb s–1

1 ampere = (1.6 10–19 )–1 = 6.25 1018 elettroni s–1

CORRENTE ELETTRICA 3

CORRENTE CONTINUA

(carica elettrica +q )i = qt

i = dqdt

carica elettrica – q corrente verso opposto

i moto cariche elettriche

moto stazionario : i = costante nel tempocorrente continua

moto non stazionario : i = variabile nel tempo

i = i(t)

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LEGGI DI OHM

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VA – VB

l

A BESS

i , J

+q

VA – VB

i= R R = l

S = f (T)

R = resistenza elettrica del conduttore [R]=[M][L]2[t]–1

unità di misura S.I. ohm () = volt ampere–1

= resistività elettrica = 1 []=[M][L]2[t]–1=[R][L]unità di misura pratica ohm x cm

R

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(20°C) ohm cmsostanzeclasse

5

conduttorimetallici

argento ............................rame ................................alluminio ........................ferro ................................mercurio .........................

1.62 10–6

0.17 10–5

0.28 10–5

1.10 10–5

9.60 10–5

conduttorielettrolitici

KCl (C=0.1 osmoli) ................liquido interstiziale ................siero (25°C) .............................liquido cerebrospinale (18°C)assoplasma di assone ............

85.4 60 83.33 84.03200

semiconduttorigermanio ...............................silicio .....................................

1.08100

isolanti alcool etilico ........................acqua bidistillata ................membrana di assone .........vetro ....................................

3 105

5 105

109

1013

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CIRCUITI IN CORRENTE CONTINUA

6

resistenze in serie

R1 R2

A Bii

V1 V2

R = R1 + R2

resistenze in parallelo

A B

R2

i1

i2

i

1 1 1R

=R1 R2

+

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EFFETTO JOULE

effetto termico della corrente elettricaenergia cinetica elettroni ceduta per urto al reticolo molecolare del conduttore generazione di calore

T = L = q V = i t V = i2 R t = V2

Rt

W = Lt

= i V = i2 R = V2

R

produzione di calore 1 caloria = 4.18 joule

Q(cal) = Wt = i2 R t =1

4.18 i V t =14.18

14.18

= V2

R t14.18

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DISSOCIAZIONE ELETTROLITICA

8

1

legame ionico(forza di Coulomb)

esempio : NaCl

Na+ Cl–

in acqua

I° : indebolimento del legame

14or

F = qQ

r2

r (aria) 1r (acqua) 80c

Fc(acqua) Fc(aria) 180

II° : rottura del legame

}

da urti per agitazione termica dissociazione elettrolitica

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DISSOCIAZIONE ELETTROLITICA 2

9

III° : mancata ricombinazione

da polarità molecola H2O Na ClO– –

H2

++ –+ –

––+

+

acidi, basi, sali in H2O forteconduttori elettrolitici :sostanze organicheforte legame covalente

debole dissociazione }esempio NaCl in H2O dissociazione 84 %

100 molecole NaCl 84 Na+

84 Cl–

16 NaCl (non dissociate)184 particelle

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ELETTROLISI 1

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moto di ioni (q = Ze ) in soluzione

I+ I–SA K

G+ –A B

E

ioni + elettrodo negativo (catodo K)ioni – elettrodo positivo (anodo A)

esempio

nitrato d'argento in acquaAgNO3 Ag+ + NO3

–

deposito al catodo di una massa m

leggi di Faraday m = k AZ

q k = 1No e