Perché le Cariche Si Muovono in un Circuito

Ci affidiamo ai circuiti elettrici ogni giorno, in quasi ogni aspetto della vita. Al mattino, vi sveglia una sveglia alimentata a elettricità. Accendete una luce e la macchina del caffè: avete usato tre circuiti elettrici in pochi minuti! Senza il circuito elettrico base, non fareste nessuna di queste semplici azioni.

Significato

Le cariche che si muovono in un circuito elettrico sono elettroni, cariche negative. A differenza di protoni e neutroni legati nel nucleo, gli elettroni si muovono liberamente. Gli elettroni in un materiale hanno un certo grado di movimento e possono trasferirsi da un materiale all'altro. Questa libertà di movimento è il principio base che permette all'elettricità di fluire in un circuito.

Identificazione

Un circuito elettrico base consiste di: una sorgente di alimentazione (presa o batteria), un materiale conduttivo (filo di rame), e una forma di resistenza (il dispositivo alimentato, es. lampadina). Un interruttore completa o interrompe il circuito, controllando se l'elettricità scorre. Un buon conduttore è uno in cui gli elettroni hanno alta mobilità.

Funzionamento

Gli elettroni sono attratti dai protoni (cariche positive) e respinti da altri elettroni. Quando un circuito è chiuso, una tensione dalla sorgente inizia il movimento degli elettroni. Fluiscano dal lato negativo al positivo per attrazione base. Attraversando il dispositivo (resistenza), forniscono l'energia per farlo funzionare. Esempio semplice: elettroni dal polo negativo della batteria, attraverso il filo di rame alla lampadina (che si accende), poi fuori dalla lampadina attraverso l'altro filo al polo positivo. Poiché il circuito è circolare, gli elettroni fluiscono continuamente senza fine.

Tipi di Circuiti

Due tipi principali: serie e parallelo. In serie, la corrente deve passare attraverso ogni resistenza per continuare. Esempio: luci natalizie in serie; se una si brucia, il circuito si rompe e tutte si spengono. In parallelo, le resistenze sono cablate così che la corrente fluisca in circuiti separati per ogni resistenza. Un filo principale dal negativo al positivo, ogni luce collegata individualmente. Se una si brucia, il circuito resta intatto e le altre restano accese.

Termini Chiave

• Tensione — forza iniziale che spinge gli elettroni nel circuito.
• Corrente — misura del flusso continuo di elettroni.
• Resistenza — misura di quanto un materiale/dispositivo limita o rallenta il flusso di elettroni.