Premessa

Ben consapevole che imparare in un qualche modo a scrivere il proprio nome, non vuol dire assolutamente essere un Letterato, Vi porgo questa seconda parte dell' Elettricità spiegata anche ai bambini, che voglio considerare (forse presuntuosamente) come una sorta di opera di "alfabetizzazione" elettrica.
Avrei voluto continuare prima, quanto iniziato, ma non ero (né purtoppo sono) sicuro di come proseguire il mio discorso; non mi resta che buttare giù qualche idea, sperando di far cosa gradita, come è già (sorprendentemente per me) stato la volta scorsa. Ringrazio ancora per l'apprezzamento ricevuto.

Riepilogo e dilemma analogico

La mia maggior difficoltà a questo punto è di procedere con un discorso semplice e coerente per mantenere lo stesso grado di facilità di comprensione del primo articolo.

ripasso

Ad essere sinceri, ho ripensato più volte su come riprendere l'analogia del trampolino, e credo che per avvicinarsi all'idea di resistenza sarebbe già istintivamente comprensibile l'arrivo in acqua del tuffatore; cioé si intenderebbe facilmente che l'acqua offre una maggior resistenza alla penetrazione del corpo del tuffatore rispetto all'aria. Tuttavia questa metafora non mi basta e rischierebbe di indurre confusione.
Per questo alla fine, ho scelto di cambiare strada anche se resterò nel campo dello sport e degli atleti.

Nello scritto precedente si è visto cosa sono corrente e tensione elettriche ovvero "come" e "perché" gli elettroni si muovono; ora dando per assodata la d.d.p. che porta l'elettrone verso il potenziale positivo (come la forza di gravità attrae il tuffatore in acqua), ce ne scorderemo per un momento per concentrarsi maggiormente sul percorso dell'elettrone attraverso un materiale conduttore, che immagineremo rettilineo. Per fare questo assimileremo l'elettrone ad un corridore e analizzeremo cosa "gli può succedere in gara".

corridore

Che cos'è la Resistenza elettrica?

Sebbene, come accennato, già sentire la parola resistenza può far supporre un concetto di per sé intuitivo, cercherò di approfondire meglio.

DIAMONE UNA DEFINIZIONE:

La corrente elettrica passa attraverso un materiale con un certo grado di difficoltà, dovuto alle caratteristiche fisiche del materiale stesso. E' quel "grado di difficoltà" che noi consideriamo come la resistenza elettrica (R).

(Per completezza ricordo che si misura in ohm) .

ORA RAGIONIAMOCI SOPRA

Torniamo al nostro elettrone che ormai sappiamo essere un corridore.

Anzi, contiamone tre, uguali identici: tre cloni che fanno una gara su una spiaggia:

1. uno corre sul bagnasciuga,
2. uno con l'acqua alle ginocchia,
3. l'altro con l'acqua che arriva al petto.

gara in spiaggia

Non si avranno dubbi sul risultato della gara.

• Il primo corridore attraversa un materiale, l'aria, che offre la minor "resistenza" al suo passaggio;
• il secondo si muove già nell'acqua che invece possiede maggior "resistenza", ma deve trasportare il suo corpo attraverso l'aria che ne offre meno;
• il terzo si troverà a muoversi e trasportarsi quasi interamente immerso avendo i maggiori problemi.
  

Si capisce che la resistenza è data dal materiale che l'elettrone attraversa; ma si intuisce che c'è dell'altro.

Come si quantifica la R di un conduttore?

Vi sono più fattori da tenere in considerazione.

Resistività

Di fatto ogni materiale possiede una "resistenza elettrica specifica" od "intrinseca" detta resistività.
Per capire meglio si pensi al corridore 1,

aria

acqua

miele

palline da ping-pong

Dati geometrici

Tornando alle problematiche elettriche reali, per definire la resistenza di un conduttore oltre a conoscere il materiale di cui è composto, sono necessari dei dati di tipo geometrico:

• sezione
• lunghezza

dati geometrici

SEZIONE (S)

Più GRANDE sarà la sezione del conduttore, MINORE sarà la resistenza che offrirà.
Metaforicamente se assimiliamo S alla larghezza di una pista, potremmo pensare alla differenza tra una maratona fatta nelle calli veneziane e una fatta su un autostrada (possibilmente chiusa al traffico).

LUNGHEZZA (l)

Più LUNGO sarà il conduttore, MAGGIORE sarà la resistenza.
Basti pensare che alla partenza di una maratona vi è un marasma, mentre i corridori all'arrivo sono tutti distanziati; inversamente gli arrivi dei 100m piani sono tutti ravvicinati.

Temperatura

Un fattore importante che influenza la resistenza elettrica di un materiale, è la temperatura. Per spiegarne l'astruso motivo dovremmo guardare a livello atomico, ma non è questa la sede; per cui ci accontenteremo di avvicinarci al concetto approssimando un pochinotanto.

TEMPERATURA DEL CONDUTTORE

Abbiamo detto che il nostro elettrone-corridore corre lungo un conduttore che può essere di diverso materiale e quindi offrire una resistenza diversa, ma in realtà anche la temperatura del materiale conduttore stesso può rendere la corsa più o meno difficoltosa; e per analogia potremmo pensare allora che non si tratti di una semplice corsa ma di una corsa ad ostacoli, i cui ostacoli appunto si alzano e si abbassano a seconda della temperatura del conduttore.

corsa ad ostacoli

La maggior parte dei materiali conduttori (e la totalità dei metalli) offre un aumento di resistività all'aumentare della temperatura.
In altre parole: più caldo fa, più la resistenza aumenta; più freddo fa, più diminuisce.

NB:Alcuni materiali hanno un coefficiente di temperatura negativo, cioè la resistività diminuisce all'aumentare della temperatura. Ne sono un esempio il carbone, la grafite e le loro leghe.

TEMPERATURA DATA DAL PASSAGGIO DI CORRENTE

C'è da fare ancora una considerazione sulla temperatura.
Tenendo sempre presente che stiamo semplificando molto per far capire...
Il nostro corridore più fatica farà a portare a termine la sua corsa e più si accalorerà, causando a sua volta un aumento di temperatura del conduttore. Questo comporta che un aumento eccessivo di temperatura può causare il collasso del conduttore..
E questo spiega l'ultima immagine stilizzata sulla portata delle condutture che avevo lasciato la volta scorsa.
La portata deve tener conto della resistenza del conduttore, ovvero è data dalla sua lunghezza e sezione, dal materiale che lo compone, dalla temperatura di esercizio (quindi anche dalla posa); ma va tenuta presente inoltre l'intensità di corrente (I) che l'attraverserà.

Buoni propositi

Chissà se prossimamente ce la farò a spiegare come mai succede questo:

caduta di tensione

Ciao.