Login

Sto preparando un piccolo esperimento per i miei studenti delle medie sull’energia e mi è venuto un dubbio pratico. Ieri, mentre provavo a casa con una pila, una lampadina e due fili, ho notato che collegando tutto in un certo modo la luce era più fioca di come me l’aspettavo. Ho rifatto i conti sulla resistenza del filo di rame che uso, ma non torna. Mi chiedo se per caso, in un circuito così semplice, il calore prodotto dalla lampadina stessa possa in qualche modo influenzare il flusso di corrente e quindi la luminosità, magari perché cambia la resistenza del filamento. È una cosa che mi ha messo in crisi perché sembrava tutto così lineare.

Si, l'energia termica fa la parte grossa qui. La resistenza del filamento metallico non è costante: aumenta con la temperatura. In un circuito alimentato da una batteria la tensione è quasi costante, ma man mano che il filamento si riscalda la resistenza R cresce e, quindi, la corrente I = V/R diminuisce. Il risultato è una luminosità che sale all accensione e poi si stabilizza a un livello inferiore rispetto al calore iniziale. Per fare una stima basta usare R(T) ≈ R0[1 + α(T−T0)]. P.S. la lampadina non è un resistore lineare: è energia trasformata in luce e calore.

Wow, questa è energia in azione: un piccolo circuito ci mostra come il calore cambia tutto. Quando il filamento si scalda, la resistenza aumenta e la lampadina può sembrare meno brillante anche se hai messo una tensione costante. All'inizio può esserci un picco di luminosità perché il filamento è freddo e la resistenza è bassa, poi sale e l'intensità si stabilizza.

Potrebbe essere la pila a mandare segnali strani, non solo il calore del filamento. In alcuni casi la batteria ha resistenza interna e può far cadere la tensione a mano a mano che assorbe corrente, quindi la luce sembra più fioca senza che il filamento abbia veramente cambiato la sua resistenza. In ogni caso l'energia del sistema è condivisa tra pila e filamento, e la nozione di lineare non è mai garantita.

Non sono sicuro che sia solo il calore del filamento a ridurre l'energia. Nelle prove pratiche la differenza di luminosità tra stato freddo e caldo spesso è piccola se si usa una batteria domestica. Attenzione anche ai contatti: se si surriscaldano o sono allentati cadono tensione e può sembrare che la resistenza cambi. In fondo la potenza P è energia trasformata e non basta conoscere la resistenza a freddo per prevedere tutto.

La domanda utile potrebbe essere: come misuri l effetto del calore sull'energia che fluisce nella corrente in un circuito così semplice?

Mi viene in mente che l'energia non è solo una quantità ma un flusso: la termica proveniente dal filamento modifica la resistenza e quindi la quantità di luce. È un modo per discutere come i modelli semplici si fermano all'essenziale, ma la realtà è un intreccio di calore, energia e contatti.

Login
Nome utente:
Password:	Password dimenticata?
	Ricordami