COS’E’ LA FORZA ELETTROMOTRICE (f.e.m.) DI UN GENERATORE?
In Laboratorio potremo realizzare un' esercitazione per verificare
che la tensione fra i morsetti di un 'generatore', (accumulatore, pila, alimentatore), è
tanto minore, quanto maggiore è la corrente che eroga.
Se non siamo in laboratorio ce ne possiamo accorgere
se mettiamo in moto un'automobile
con i fari accesi.
Noteremo un'improvvisa diminuzione della loro luminosità dato che il motorino d'avviamento assorbe una
corrente piuttosto alta, per
fortuna solo per pochi secondi, (ed ... è meglio non insistere troppo).
Prima di mandare la corrente nel nostro circuito, si consiglia
di verificare :
1°) Che la portata del voltmetro non sia inferiore ai
12÷20 V (se l'accumulatore è da 12 V).
Che il reostato sia 'tutto inserito' (quindi con il cursore
spostato tutto a
sinistra) e che pos-
sa sopportare correnti fino a una decina di ampere. NON PORTARE IL CURSORE A DE-
STRA. Sarà più prudente utilizzare il reostato a potenziometro (come in quasi tutte le esercita-
zioni di Laboratorio).
3°) Che la portata dell'amperometro sia adeguata a queste
correnti. (tenerlo d’occhio durante
le misure per non bruciarlo).
Basterà misurare alcune coppie di valori di tensione e
corrente, spostando ogni volta il cur-
sore verso destra. (Così
facendo, l'accumulatore
risulta chiuso su
una resistenza minore
ed eroga una corrente maggiore).
Il massimo valore della tensione V(MN), si
misura 'a tasto aperto', quando
l'accumulatore
non eroga corrente
. Ed ecco il grafico di nostre vecchie misure.
V(N) - V(S) = i * r,
quindi si ha : V(S) - V(N) = - i * r.
Fra i punti M ed S c'è un generatore 'ideale' (che non
esiste, perché privo di resistenza interna).
La f.e.m. (leggi forza elettromotrice), è un antico nome improprio, perché non è una forza, ma la d.d.p. fra i morsetti di un generatore ideale (con
r=0), quindi : V(M) - V(S) = f.e.m.
Se sostituiamo le ultime relazioni nell'identità di
prima, avremo
V(M) - V(N) =
f.e.m. - i * r
E' questa la legge
di Ohm per un tratto di conduttore comprendente
un elemento attivo,
qual'è un
generatore che 'eroga corrente'.
Se i = 0 risulta : V (M) - V(N) = f.e.m. E' per questo che si definisce f.e.m. di un generatore
la d.d.p. fra i
suoi morsetti a 'CIRCUITO APERTO', quando cioè risulta : i = 0.
Il grafico che si ottiene in pratica, non è quasi mai
perfettamente rettilineo, perché la resisten-
za ' r ' varia al
variare della temperatura dell'elettrolita e la
f.e.m. può variare ...
Non sarà difficile capire che per caricare un accumulatore, sarà necessario che la corrente entri per il suo morsetto positivo e sarà necessario applicare una d.d.p. maggiore della sua f.e.m, per cui sarà :
Infatti V(M) - V(N) = [ V(M) - V(S)] +( [ V(S) - V(N) }
ed ora, a differenza di prima V(S) - V(N) è positiva perché la corrente va in quel verso. Il grafico precedente dovrà risultare in salita anziché in discesa.
Il morsetto positivo del generatore (carica batterie) che eseguirà la carica andrà collegato con il morsetto positivo dell'l'accumulatore da caricare (quindi IN OPPOSIZIONE), (come si fa con gli accumulatori di due vetture quando una delle due batterie non ce la fa più).
Il morsetto positivo del generatore (carica batterie) che eseguirà la carica andrà collegato con il morsetto positivo dell'l'accumulatore da caricare (quindi IN OPPOSIZIONE), (come si fa con gli accumulatori di due vetture quando una delle due batterie non ce la fa più).
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