Come giocare a Luce delle lampadine
- Scegli una prova e leggi sulla scheda le lampadine e l'alimentatore.
- Usa P = V·I, P = I²·R o P = V² ÷ R; trasforma i dati di targa in resistenza con R = V² ÷ P.
- Scrivi la tua previsione e premi Avvia. L'alimentatore sale e ogni lampadina brilla con la propria potenza.
- Confronta i wattmetri e le barre con la tua previsione arancione.
La potenza elettrica
La potenza è la rapidità con cui l'energia elettrica si trasforma in luce e calore, e si misura in watt (joule al secondo): P = V·I. Con la legge di Ohm si può scrivere P = I²·R o P = V² ÷ R. L'etichetta di una lampadina, come 60 W a 230 V, indica la potenza che assorbe a quella tensione e quindi fissa la sua resistenza, R = V² ÷ P = 882 Ω. A un'altra tensione o in un altro circuito assorbe un'altra potenza: metà tensione dà un quarto della potenza, e due lampadine in serie si dividono la tensione, così ognuna assorbe molto meno della sua etichetta. In serie la stessa corrente attraversa entrambe, quindi quella con più resistenza, la lampadina di potenza nominale minore, assorbe di più: una lampadina da 60 W brilla più di una da 100 W accanto. La luce segue la potenza assorbita davvero, non il numero stampato sul vetro.
Un modello di apprendimento mirato
Le lampadine mantengono la resistenza data dai loro dati di targa (la resistenza di un vero filamento aumenta quando si scalda, quindi una lampadina fredda assorbe di più), e i fili e gli strumenti sono ideali. L'alimentatore sale in modo uniforme da 0 per 2 s e resta 1 s. La luce segue la potenza di ogni lampadina su una scala fissa: luce piena a 100 W. I punti degli elettroni si muovono a una velocità che segue la corrente, non alla vera velocità di deriva. Le risposte entro il 2 % sono giuste.