Legge di Pouillet è un'espressione usata per determinare l'intensità del corrente elettrica che attraversa una semplice mesh. le maglie semplici sono circuiti elettrici chiuso, senza rami. La legge di Pouillet afferma che la corrente elettrica in queste maglie corrisponde alla differenza tra le forze elettromotrice e controelettromotrice, divisa per la somma delle resistenze elettriche di ciascun elemento presente nella maglia.
La legge di Pouillet deriva da una legge di conservazione di energia più generale, detta legge reticolare di Kirchoff, che può essere applicata a circuiti elettrici più complessi. Tuttavia, nei casi più semplici, l'uso della legge di Pouillet è più vantaggioso, data la sua semplicità.
Inoltre, ogni anno, un gran numero di esercizi di elettrodinamica compaiono nel E nemmeno e in altri esami di ammissione, che possono essere risolti in modo semplice e veloce se applichiamo correttamente la legge in questione.
Guardaanche: La legge di Ohm - una delle più importanti in elettrodinamica
Legge di Pouillet
la legge di Pouillet permette di calcolare il modulo della corrente elettrica stabilito lungo una rete. Le maglie, a loro volta, sono percorsi chiusi all'interno di un circuito elettrico. Secondo questa legge, la corrente elettrica è uguale alla somma delle forze elettromotrici meno la somma delle forze controelettromotrici, il cui risultato è diviso per la resistenza totale della maglia. Osserva la seguente figura, in essa riportiamo la legge di Pouillet nella sua forma generale:
e ε' – forza elettromotrice e forza controelettromotrice (V – volt)
R, Rio e r'io - somma delle resistenze elettriche di resistori, generatori e ricevitori
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Come usare la legge di Pouillet
Per fare calcoli con la legge di Pouillet, è necessario sapere chi è il generatori e chi sono i ricevitoriregali nella maglia. Quindi devi conoscere il direzione della corrente elettrica in modo da poter poi identificare quali elementi sono presenti nella mesh.
Conoscendo il verso della corrente, basta ricordare che i generatori elettrici sono sempre attraversati dal potenziale più basso al potenziale più alto (rispettivamente barra più piccola e barra più grande), mentre la corrente che attraversa i ricevitori raggiunge il potenziale più alto e lo lascia attraverso il terminale inferiore potenziale.
La figura successiva esemplifica come possiamo identificare i generatori e i ricevitori nei circuiti:
I generatori vengono attraversati dal potenziale più piccolo al più grande, mentre i ricevitori lo fanno dal più piccolo al più grande.
Dopo aver identificato i generatori e i ricevitori, dobbiamo ricordare che il i generatori producono potenza elettromotrice e i ricevitori la consumano. La quantità di energia di cui ogni ricevitore ha bisogno per funzionare è chiamata forzacontroelettromotrice. Pertanto, nella legge di Pouillet, si tiene conto della differenza tra l'energia prodotta dai generatori e quella consumata dai ricevitori.
Esempio della legge di Pouillet
In questo argomento mostriamo un esempio di un circuito che può avere la sua corrente elettrica facilmente determinata applicando la legge di Pouillet, vedi:
In una rete esiste un vero e proprio generatore elettrico, con una forza elettromotrice pari a 10 V e una resistenza interna pari a 1, collegato ad un motore elettrico con forza controelettromotrice pari a 8 V, resistenza elettrica pari a 1 Ω. Come mostrato in questa figura:
Dove = 10 V, ε' = 8 V, rio = 1, e r'io = 1 Ω, determinare, mediante la legge di Pouillet, l'intensità della corrente elettrica che attraversa il circuito:
Risoluzione:
L'esempio parla di un circuito formato esclusivamente da un generatore collegato ad un motore elettrico. Sapendo questo, applicheremo le informazioni fornite nella formula della legge di Pouillet:
Guardaanche:Movimento uniforme - concetto, formule ed esercizi
Esercizi risolti sulla legge di Pouillet
Domanda 1) Osservare il circuito elettrico illustrato nella figura seguente:
Utilizzando la legge di Pouillet, determinare la forza della corrente elettrica formata in questo circuito e contrassegnare l'alternativa corretta:
a) 1.0 A
b) 1,5 A
c) 2,5 A
d) 5,0 A
e) 7,5 A
Modello: Lettera b
Risoluzione:
Prima di risolvere l'esercizio, dobbiamo osservare attentamente la direzione della corrente elettrica. Così facendo notiamo che ci sono due generatori nella mesh illustrata, poiché gli unici due elementi della of i circuiti che non sono resistori sono trasportati dalla corrente elettrica dal più piccolo al più grande potenziale. Fatto ciò, applichiamo la legge di Pouillet:
Sulla base dei calcoli effettuati, troviamo che la corrente elettrica che si forma nel circuito è pari a 1,5 A, quindi l'alternativa corretta è la lettera b.
Domanda 2) In un circuito chiuso, ci sono tre generatori reali e identici associati in serie. È noto che le loro forze elettromotrici sono pari a 1,5 V e che le loro resistenze elettriche sono 0,25 Ω. Se questo insieme di generatori è collegato a un piccolo motore elettrico ideale, con una forza controelettromotrice pari a 3.0 V, quale sarà l'intensità della corrente elettrica che lo attraverserà?
a) 0,5 A
b) 1,5 A
c) 2,0 A
d) 5,0 A
e) 3.5 A
Modello: Lettera C
Risoluzione:
Per risolvere l'esercizio utilizzeremo la legge di Pouillet, quindi sommiamo tutte le forze elettromotrici dei generatori e poi sottraiamo la forza controelettromotrice del ricevitore. Notare il calcolo nella figura seguente:
Secondo i calcoli, la corrente elettrica che si forma in questo circuito è 2,0 A, quindi l'alternativa corretta è la lettera c.
Di Rafael Hellerbrock
Insegnante di fisica
