Informazioni su questo esperimento
Una resistenza converte l’energia elettrica in energia termica. Un generatore ideale di corrente consente di mantenere costante la corrente variando la resistenza, rendendo semplice isolare la dipendenza quadratica dalla corrente. Osservate sia la tensione necessaria del generatore sia la potenza: mantenere costante la corrente aumentando la resistenza richiede una tensione più alta.
Obiettivi di apprendimento
- Esaminate come la corrente influisce sulla potenza elettrica mantenendo sotto controllo le altre variabili.
- Usa il grafico e i valori numerici per verificare una previsione.
- Spiega le ipotesi fisiche e i limiti di applicabilità di questo modello.
Come si usa
- 1Impostate la corrente a 2 A, la resistenza a 10 Ω e il tempo a 10 s. Verificate che i valori siano 40 W e 400 J.
- 2Salvate la curva e raddoppiate la resistenza. Spiegate perché la potenza raddoppia a corrente costante.
- 3Raddoppiate la corrente mantenendo la stessa resistenza. Confrontate l’aumento quadruplo della potenza.
- 4Impostate il tempo di riscaldamento a zero. Perché la potenza è diversa da zero, mentre il calore accumulato è zero?
Il modello
Ipotesi
- Il generatore ideale mantiene la corrente selezionata regolando la tensione. Non è un alimentatore a tensione fissa.
- La resistenza è costante e tutta l’energia elettrica si trasforma in calore. Non vengono calcolati la temperatura, il raffreddamento o la retroazione della resistenza.
Provalo in classe
- Q1In che modo dimezzare la corrente influisce sulla potenza di riscaldamento?
- Q2Perché un aumento della resistenza può ridurre la potenza con un’alimentazione a tensione fissa, ma aumentarla in questo caso?
Domande frequenti
Perché non viene visualizzata la temperatura?
La sola energia termica non determina la temperatura. Servirebbero anche la massa, la capacità termica, i cambiamenti di fase e le dispersioni di calore.
La tensione della sorgente è limitata?
Questa è una sorgente ideale. Le sorgenti di corrente reali hanno limiti di tensione e potenza e potrebbero non mantenere la corrente scelta.