Formula della differenza di potenziale in un circuito
Che cos’è la differenza di potenziale? La differenza di potenziale elettrico è una misura della quantità di energia potenziale in un determinato punto di un circuito. Il concetto è noto anche come “tensione” ed è tipicamente misurato in “volt”. Si può pensare alla differenza di potenziale elettrico (e alla tensione) come a una misura della pressione degli elettroni. Risponde alla domanda: “Quanto vogliono muoversi gli elettroni?”. Nel caso di una batteria da 1,5 volt, non molto. Ma nel caso dell’illuminazione, molto! I fulmini hanno una differenza di potenziale elettrico di 300 milioni di volt. Una tensione sufficiente per spingere gli elettroni a saltare nell’aria. L’unità di misura dei volt è standardizzata nel modo seguente. Immaginate un Coulomb di carica (circa sei quintilioni di elettroni) che risiede in un’estremità di una batteria da 9 Volt. Gli elettroni sono piuttosto stretti e, poiché ogni elettrone ha una carica negativa, si respingono l’un l’altro e vogliono fuggire. La batteria è collegata a un piccolo riscaldatore. Una volta collegata, gli elettroni si spingeranno l’un l’altro fuori dalla batteria, attraverso il filo e poi attraverso il riscaldatore. Nel loro percorso, rilasceranno esattamente 9 Joule di calore.
Che cos’è la differenza di potenziale in parole semplici?
La differenza di potenziale tra due punti qualsiasi del campo elettrico è definita come la quantità di lavoro compiuto per spostare una carica positiva unitaria senza accelerazione da un punto a un altro lungo un percorso qualsiasi tra i due punti.
Come si spiega l’energia potenziale a un bambino?
L’energia potenziale è l’energia immagazzinata che un oggetto possiede a causa della sua posizione o del suo stato. Una bicicletta in cima a una collina, un libro tenuto sopra la testa e una molla tesa hanno tutti energia potenziale.
Che cos’è la tensione in parole semplici per i bambini?
La tensione è la differenza di energia elettrica tra due parti di un circuito. Può essere misurata con un voltmetro ed è espressa in volt. Maggiore è la tensione, maggiore è la corrente. Gli oggetti elettrici di grandi dimensioni necessitano di una tensione e di una corrente elettrica più elevate rispetto agli oggetti più piccoli.
Perché la differenza di potenziale è importante
Quando una carica positiva libera q viene accelerata da un campo elettrico, come quello mostrato nella Figura 1, riceve energia cinetica. Il processo è analogo a quello di un oggetto accelerato da un campo gravitazionale. È come se la carica scendesse da una collina elettrica dove la sua energia potenziale elettrica viene convertita in energia cinetica. Analizziamo il lavoro compiuto su una carica q dal campo elettrico in questo processo, in modo da poter sviluppare una definizione di energia potenziale elettrica.
Figura 1. Una carica accelerata da un campo elettrico è analoga a una massa che scende da una collina. In entrambi i casi l’energia potenziale viene convertita in un’altra forma. Il lavoro viene compiuto da una forza, ma poiché questa forza è conservativa, possiamo scrivere W = -ΔPE.
La forza elettrostatica o di Coulomb è conservativa, il che significa che il lavoro compiuto su q è indipendente dal percorso effettuato. Questo è esattamente analogo alla forza gravitazionale in assenza di forze dissipative come l’attrito. Quando una forza è conservativa, è possibile definire un’energia potenziale associata alla forza e di solito è più facile trattare l’energia potenziale (perché dipende solo dalla posizione) che calcolare direttamente il lavoro.
Spiegazione della differenza di potenziale
**Misurata in volt: **La differenza di potenziale (p.d.) si misura in volt (V) ed è chiamata anche tensione. L’energia viene trasferita ai componenti elettrici di un circuito quando i portatori di carica li attraversano. Per misurare la differenza di potenziale (o tensione) si utilizza un voltmetro.
La differenza di potenziale (che è uguale alla tensione) è uguale alla quantità di corrente moltiplicata per la resistenza. Una differenza di potenziale di un Volt equivale a un Joule di energia utilizzato da un Coulomb di carica quando scorre tra due punti di un circuito.
**Ammetri: **Un amperometro misura il flusso di corrente che lo attraversa. Gli amperometri devono essere collegati in serie (nello stesso anello del circuito) con il componente elettrico di cui si vuole misurare la corrente. Per esempio il componente X di cui sopra.
**Voltmetri: **I voltmetri misurano la differenza di potenziale (tensione) tra due punti di un circuito. Ad esempio, tra due punti ai lati del componente X di cui sopra. I voltmetri devono sempre essere collegati in parallelo (su un ramo separato del circuito) con i due punti da misurare.
Elettricità degli anatroccoli
Si stima che nel mondo ci siano 240 milioni di bambini con disabilità. Come tutti i bambini, anche quelli con disabilità hanno ambizioni e sogni per il loro futuro. Come tutti i bambini, hanno bisogno di un’istruzione di qualità per sviluppare le loro capacità e realizzare il loro pieno potenziale.
Eppure, i bambini con disabilità sono spesso trascurati nelle politiche, limitando il loro accesso all’istruzione e la loro capacità di partecipare alla vita sociale, economica e politica. In tutto il mondo, questi bambini sono tra quelli che hanno maggiori probabilità di non frequentare la scuola. Devono affrontare barriere persistenti all’istruzione, dovute alla discriminazione, alla stigmatizzazione e all’incapacità dei decisori di integrare la disabilità nei servizi scolastici.
Educazione inclusiva significa tutti i bambini nelle stesse classi, nelle stesse scuole. Significa opportunità di apprendimento reali per i gruppi che tradizionalmente sono stati esclusi – non solo i bambini con disabilità, ma anche quelli che parlano lingue minoritarie.
A livello scolastico, gli insegnanti devono essere formati, gli edifici devono essere ristrutturati e gli studenti devono ricevere materiali didattici accessibili. A livello di comunità, è necessario affrontare lo stigma e la discriminazione ed educare gli individui ai benefici dell’educazione inclusiva. A livello nazionale, i governi devono allineare le leggi e le politiche alla Convenzione sui diritti delle persone con disabilità e raccogliere e analizzare regolarmente i dati per garantire che i bambini siano raggiunti da servizi efficaci.
