picc ha chiesto in Matematica e scienzeFisica · 8 anni fa

funzionamento della sedia elettrica?

ciao a tutti!! sto facendo la tesina per la maturità.. di fisica porto la sedia elettrica, solo che non riesco a trovare siti che parlino del funzionamento vero e proprio della sedia! dovrei parlare di come la corrente elettrica passa dalla sedia e di come si trasmette al condannato provocandone la morte.. tirando in ballo quindi anche le leggi di ohm e kirchhoff..qualcuno riesce a trovarmi qualche fonte o me la spiega? grazie

2 risposte

Classificazione
  • 8 anni fa
    Risposta preferita

    La corrente va diretta al cervello LA CORRENTE ELETTRICA E LE LEGGI DI OHM

    di Ezio Fornero

    Struttura dei conduttori

    I conduttori possono essere liquidi o solidi; in determinate circostanze, anche una sostanza allo sta- to gassoso può essere conduttrice.

    I solidi conduttori sono essenzialmente i metalli. Il carattere metallico dipende dalla natura del legame chi- mico, e possiamo dividere i solidi in quattro classi: molecolari, covalenti, ionici, e metallici. I primi tre tipi sono isolanti – cioè, non permettono il passaggio della corrente elettrica; ci interessa quindi solo il quarto. In linea di principio, i solidi in senso stretto sono caratterizzati dal fatto che le particelle che li costituiscono sono disposte secondo una struttura regolare e periodica (salvo il fatto che generalmente esistono impurità e irregolarità, che però trascuriamo). Nei solidi metallici, tali particelle sono ioni positivi; il loro insieme è detto reticolo cristallino. Gli elettroni perduti dagli atomi ionizzati (di solito uno o due, a seconda del metal- lo) non sono vincolati a nessuna posizione in particolare e si muovono all’interno dello spazio non occupato dagli ioni. Tali elettroni sono detti elettroni di conduzione,dato che la conducibilità elettrica è dovuta pro- prio alla loro presenza. Infatti, gli ioni positivi – benché animati da un moto continuo di agitazione termica previsto dalla Teoria Cinetica – sono vincolati a oscillare intorno a centri fissi, la cui distribuzione nello spa- zio determina propriamente la geometria del solido, e non possono essere spostati – a meno che non si for- nisca una quantità sufficientemente elevata di energia, fino a provocare la fusione – mentre gli elettroni di conduzione, qualora siano interessati da un campo elettrico, possono essere messi in moto ottenendo una corrente elettrica, cioè un moto mediamente ordinato e sistematico di cariche elettriche.

    Gli elementi che presentano spiccato carattere metallico sono quelli del primo e secondo gruppo del sistema periodico e gli elementi di transizione. Di fatto, i conduttori più interessanti (cioè quelli di uso comune) appartengono a quest’ultima categoria. Nei metalli di transizione l’ultimo livello (n = 4, 5 o 6) con- tiene elettroni nel sottolivello s mentre il livello precedente non è ancora completo; inoltre, gli elementi di transizione sono caratterizzati, in generale, da elevati numeri di correlazione, cioè ogni atomo – anzi, ione – è circondato da un numero elevato di altri atomi (8 o 12). La distanza piuttosto grande tra gli elettroni più esterni e il nucleo e soprattutto il fatto che gli atomi sono disposti in modo compatto nello spazio fa sì che questi elettroni risentano notevolmente delle forze attrattive da parte dei nuclei degli atomi circonvicini, che riescono a sottrarli all’atomo cui apparterrebbero se questo fosse isolato: perciò ogni atomo perde gli elet- troni più esterni e nessun atomo è in grado di catturarli in modo stabile. Ne consegue che ogni atomo di un elemento di transizione perde uno o due elettroni.

    Elettroni di conduzione

    Esaminiamo ora il comportamento di un elettrone di conduzione. In base alla teoria cinetica, sia gli elettroni sia gli ioni positivi sono in continuo movimento, e l’energia cinetica media è proporzionale alla T assoluta secondo la legge di Boltzmann:

    <Ec> = 3kT 2essendo <..> il simbolo di valore medio, k la costante di Boltzmann = 1,38⋅10-23 J e T la temp. asso- K

    luta in gradi Kelvin. Essendo E = 1 mev2, e considerato che me è molto piccolo (c.ca 9⋅10-31 Kg), ne segue 2

    che la velocità media degli e- è molto elevata : si ottiene <v> ∼ 3kT = c.ca 105 m/s a temperatura

    m

    ambiente. Ovviamente, il moto di un singolo elettrone è estremamente caotico e disordinato: essendo gli a- tomi molto ravvicinati, gli elettroni li urtano continuamente, venendo respinti dalla carica negativa che cir- conda il nucleo.

    Supponiamo ora che gli elettroni siano immersi in un campo elettrico E, uniforme in tutto lo spazio del conduttore (che può essere un filo di Cu collegato ai morsetti di una batteria). Gli elettroni vengono

    quindi accelerati dal campo con accelerazione a = eE e acquistano una velocità v = at nel senso del m

    campo (l’asse del filo) , che però non aumenta indefinitamente, dato l’elevata probabilità che l’elettrone urti un atomo dopo un intervallo di tempo molto breve. La velocità complessiva istantanea dell’elettrone è quindi la somma vettoriale della v dovuta al moto di agitazione termica – continuamente variabile – e di quella che acquista per effetto del campo E; cioè in ogni istante abbiamo v = vT + vE . Se però con- sideriamo i valori medi di questi vettori nel tempo, avremo che la media di vT è nulla (perché cambia di continuo e casualmente), mentre la media di vE non lo è: infatti, benché il moto di un singolo elettrone sia continuamente disturbato dagli urti contro gli atomi, nel complesso il campo elettrico spinge l’elettrone nella stessa direzione e nello stesso verso. Q

  • Anonimo
    8 anni fa

    brrrrr

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