Luminosità e numero di pile

Programmi: KS2 (Year 6)

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Obiettivo

Scoprire come la luminosità di una lampadina dipende dalla tensione, cioè dal numero di pile collegate in serie.

Il montaggio

Tre circuiti con lampadine identiche da 4,5 V / 1 W: in alto una pila AA da 1,5 V, sotto due, in basso tre. Il polo positivo di ogni pila è collegato al polo negativo della successiva. Il tipo di una pila si cambia nel suo pannello dei parametri, e una lampadina bruciata si sostituisce deselezionando la sua casella «Bruciato».

Procedimento

1. Confrontare la luminosità delle tre lampadine.
2. Sostituire una delle pile del circuito in basso con una pila AAA, poi con una pila da 9 V (PP3). Come cambia la luminosità?
3. Rimettere la pila AA e sostituire la lampadina bruciata.

Risultato atteso

Con una pila il filamento brilla appena, con due la lampadina brilla a metà intensità, con tre a piena intensità: 3 × 1,5 = 4,5 V, che è la sua tensione nominale. Più pile ci sono, più alta è la tensione e più luminosa è la lampadina. Una AAA al posto della AA cambia appena la luminosità, perché la tensione è la stessa. Con la pila da 9 V (PP3) il circuito ha 12 V, quasi il triplo della tensione nominale della lampadina: la lampadina emette un lampo intenso e si brucia nel giro di centesimi di secondo, perché il filamento si spezza e il circuito si apre. Per continuare, rimettere la pila AA e sostituire la lampadina.

Domande

1. Quante pile da 1,5 V servono perché la lampadina brilli a piena intensità?
2. Perché una vera lampadina da 4,5 V non si può collegare a 9 V?

Risposte

1. Tre pile: 3 × 1,5 = 4,5 V, che è la tensione per cui la lampadina è costruita.
2. 9 V sono il doppio della tensione per cui la lampadina è costruita. Nel filamento sottile passa una corrente più intensa, e il filamento si scalda molto più di quanto possa sopportare, quindi presto si spezza e la lampadina si brucia.