Trasformazioni energetiche in un circuito batteria-filo-lampadina
Un circuito semplice dimostra una catena di conversione energetica:
Flusso energetico passo passo
- Energia chimica (Batteria): Immagazzinata nel potenziale elettrochimico dei reagenti (es. Zn + MnO₂ in alcalina).
- Energia elettrica (Fili): Gli elettroni derivano (~mm/s) ma il campo si propaga ~c. Potenza = V × I.
- Energia termica + radiante (Lampadina):
- Incandescente: 90–95% → Calore (IR), 5–10% → Luce visibile. Filamento ~2500–3000 K.
- LED: 30–50% → Luce, 50–70% → Calore (giunzione). Elettroluminescenza (quantistica).
Conservazione dell'energia
Energia chimica (ΔG) = Lavoro elettrico + Calore (Joule) + Luce
Nessuna energia creata/distrutta. L'entropia aumenta (dispersione di calore).
Distinzione chiave
- Batteria = Fonte di energia (converte chimico → elettrico).
- Fili = Condotto di energia (perdita minima se dimensionati correttamente).
- Lampadina = Pozzo di energia (converte elettrico → luce + calore).
Risposta: Il sistema produce energia elettrica (transitoria nei fili) che viene immediatamente convertita in luce e calore alla lampadina. L'energia di origine è chimica.