effetto Joule

URL: http://ww2.unime.it/dipart/i_fismed/wbt/ita/kim/joule/heat_ita.htm#

Come usare questa applet

quest'applet mostra un sistema circuitale schematico costruito appositamente per mettere in evidenza l'effetto Joule e consentire la costruzione di un grafico della temperatura in funzione della corrente;
nel sistema sono presenti:
- un generatore G;
- un amperometro A;
- un voltmetro V;
- una resistenza R1;
- un interruttore di alimentazione;
- una vaschetta piena in cui sono immersi la resistenza R1 ed un termometro;
- un piano cartesiano per costruire il grafico temperatura-corrente;
- un indicatore del tempo;
- un cursore a slitta per variare il valore di R1;
il generatore di corrente non può essere regolato, ma con la variazione del valore di R1 e grazie alla legge di Ohm si può stabilire l'intensità di corrente che fluisce nel circuito;
i valori di temperatura registrati sono in unità arbitrarie, così come i valori relativi all'intervallo di tempo; analogamente, sul grafico vengono rappresentate le coppie di valori con unità arbitrarie;
l'esperienza consiste nel chiudere il circuito tramite l'apposito interruttore e rappresentare sull'apposito grafico i valori di temperatura raggiunta in funzione del valore dell'intensità della corrente;
per portare a termine l'esperienza occorre:
- stabilire una valore per R1 che non faccia andare fuori scala l'amperometro;
- chiudere il circuito;
- alla fine del conteggio viene riportato automaticamente sul grafico un punto rosso in corrispondenza della coppia di valori temperatura-corrente;
- sempre alla fine del conteggio, il circuito viene aperto automaticamente;
- impostare un nuovo valore di R1 e ripetere i passi precedenti;

Concetti matematici e fisici richiesti

effetto Joule;
Legge di Ohm;
circuiti elettrici in cc;
grafico di una funzione;

Esercizi proposti

Cercate di costruire il grafico con il più piccolo step possibile nei valori di R1; siete in grado di discutere l'andamento della curva osservato in relazione al fenomeno fisico?
Poichè non è possibile leggere il valore della corrente prima della chiusura del circuito, occorre calcolarlo tramite la legge di Ohm, cosa che l'applet esegue al suo interno; determinate se l'accuratezza dei calcoli svolti dall'applet sia giusta oppure no.
Secondo voi, per quale motivo è stato possibile scegliere per quest'esperienza unità arbitrarie per la temperatura ed il tempo? Questa scelta può aver influenzato l'andamento della curva disegnata sulla base dei dati sperimentali?

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