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.

Procedimento

1. Confrontare la luminosità delle tre lampadine.
2. Scegliere una delle pile del circuito in basso e nel pannello dei parametri cambiarne il tipo in AAA, poi in «9 V (PP3)». Come cambia la luminosità?
3. Riportare il tipo su AA e sostituire la lampadina bruciata: nel pannello dei parametri della lampadina deselezionare la casella «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, riportare il tipo su AA e sostituire la lampadina: deselezionare la casella «Bruciata» nel pannello dei parametri della 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.