Osserviamo Gli Effetti Della Corrente Elettrica

Con il seguente post, suggerisco degli spunti didattici operativi sugli effetti della corrente elettrica, che scaturiscono dalla mia esperienza di insegnamento con i ragazzi di 11- 14 anni.
Naturalmente in questa fascia di età, sarà enfatizzato l'approccio concreto, rimandando al secondo ciclo scolastico l'approfondimento formale.
Si ipotizza che gli alunni abbiano già appreso che ogni conduttore presenta una certa resistenza elettrica la quale ostacola il movimento degli elettroni al suo interno; la resistenza è in un certo senso analoga all’attrito e, come conseguenza, determina sviluppo di calore nel conduttore. Tale fenomeno è noto come effetto termico o effetto Joule, dal nome del fisico inglese J. P. Joule (1818-1889) che lo scoprì.
Il filmato è di  www.medita.rai.it
Si farà notare che alcuni elettrodomestici, come l’asciugacapelli, il ferro da stiro, la stufetta elettrica, funzionano proprio in base alla presenza di conduttori ad elevata resistenza o resistenze elettriche.
Si affronteranno, infine, sempre sperimentalmente gli effetti chimico e magnetico della corrente elettrica. In particolare, per l’effetto magnetico si metterà in evidenza come elettricità e magnetismo si influenzino a vicenda.

1° esperimento: l'effetto termico della corrente elettrica
Materiale: due pile da 4,5 volt; un filo elettrico di circa 30 cm, con isolamento; un termometro.
Procedimento: 1. dopo aver letto la temperatura del termometro, togliere l’isolante dalla parte centrale del filo e avvolgere il conduttore intorno al bulbo del termometro. 2. Togliere l’isolante anche dalle due estremità del filo e collegarle ai poli di una pila in modo da chiudere il circuito. 3. Osservare adesso la colonnina di mercurio del termometro. 4. Ripetere l’esperimento, utilizzando le due pile in serie  e osservare ancora la colonnina di mercurio.
Analisi dei risultati:
- Si osserva la colonnina di mercurio salire lentamente nel termometro, al passaggio della corrente. Utilizzando le due pile in serie il riscaldamento è maggiore.
2° esperimento: l'effetto chimico

Materiale: un recipiente di vetro, due bacchette di rame, alcune gocce di  acido cloridrico, acqua distillata, filo elettrico, pila da 9 volt, lampadina, interruttore.
Procedimento: 1. Versare l’acqua distillata nel recipiente e costruire un circuito con il filo elettrico, l’interruttore, la pila e la lampadina come in figura. 2. Collegare ogni capo del filo a una bacchetta di rame e immergere le due bacchette nell’acqua distillata. 3. Chiudere il circuito e osservare se la lampadina si accende. 4. Aprire il circuito, estrarre le bacchette e aggiungere l’acido cloridrico all’acqua. 5. Immergere di nuovo le bacchette, chiudere il circuito e osservare se la lampadina si accende. 6. Osservare con attenzione le estremità delle bacchette immerse nell’acqua e rilevare ciò che avviene.
Analisi dei risultati:
- Quando il circuito è chiuso e le bacchette sono immerse in acqua distillata, la lampadina si accende? Sì   No
- L’acqua distillata conduce/non conduce corrente.
- Quando le bacchette sono immerse nella soluzione, a circuito chiuso, la lampadina si accende? Sì   No
- La soluzione conduce/non conduce corrente.
- Alle estremità delle bacchette immerse nella soluzione si formano delle_________di gas, indice che  stanno avvenendo delle reazioni chimiche.

3° esperimento: l'effetto magnetico
  
Materiale: un grosso chiodo di ferro, un filo elettrico (con guaina isolante), pila da 4,5 volt, oggetti metallici (spilli e graffette).
Procedimento: 1. Avvolgere, in numerose spire, il filo elettrico attorno al chiodo. 2. Togliere l’isolante dalle due estremità del filo elettrico e collegarle ai due poli della pila. 3. Ora che il circuito è chiuso, avvicinare al chiodo gli oggetti metallici e osservare che cosa succede. 4. Interrompere il circuito e osservare che cosa succede in questo caso.
Analisi dei risultati:
- Quando il circuito è chiuso, gli oggetti metallici vengono__________dal chiodo di ferro.
- Quando il circuito è interrotto, gli oggetti metallici________________
Guardate l'esperienza di Oersted su Museo Galileo.