Tensione e forza elettromotrice
La tensione misurata ai capi di una batteria può essere maggiore della sua forza elettromotrice? Questa domanda era in un test e la risposta corretta era NO, ma effettivamente, se in una batteria i processi chimici fossero reversibili si potrebbe far fluire la corrente dal polo positivo al polo negativo, e detta r la resistenza interna della batteria, la tensione effettiva misurata sarebbe V=fem+ir, che è maggiore della fem, o mi sbaglio?
Risposte
Puoi misurare il voltaggio in due modi:
1. Collegando ai capi della batteria un voltmetro. Il voltmetro altro non è che un amperometro al quale è stata notevolmente aumentata la resistenza interna. Questo per dire che la misura non può prescindere dal passaggio di una corrente elettrica. In questo primo caso il voltaggio misurato sarà inevitabilmente minore della forza elettromotrice.
2. Collegando ai capi della batteria un elettrometro. L'elettrometro altro non è che un condensatore. Questo per dire che la misura può essere eseguita senza il passaggio di una corrente elettrica. In questo secondo caso il voltaggio misurato sarà inevitabilmente uguale alla forza elettromotrice.
Quella domanda, così come la risposta, è un classico in questo ambito. Meglio astenersi dal considerare improbabili scenari, specialmente se l'unico loro scopo sembra essere quello di indurre in errore.
1. Collegando ai capi della batteria un voltmetro. Il voltmetro altro non è che un amperometro al quale è stata notevolmente aumentata la resistenza interna. Questo per dire che la misura non può prescindere dal passaggio di una corrente elettrica. In questo primo caso il voltaggio misurato sarà inevitabilmente minore della forza elettromotrice.
2. Collegando ai capi della batteria un elettrometro. L'elettrometro altro non è che un condensatore. Questo per dire che la misura può essere eseguita senza il passaggio di una corrente elettrica. In questo secondo caso il voltaggio misurato sarà inevitabilmente uguale alla forza elettromotrice.
"Vulplasir":
...ma effettivamente, se in una batteria...
Quella domanda, così come la risposta, è un classico in questo ambito. Meglio astenersi dal considerare improbabili scenari, specialmente se l'unico loro scopo sembra essere quello di indurre in errore.
"gordnbrn":
... Quella domanda, così come la risposta, è un classico in questo ambito.
In quale "ambito"?
Io direi che quella è la classica domanda formulata da un incompetente, una domanda classicamente priva di una unica risposta.
Premesso che il termine "voltaggio" è un termine improprio, da evitare in ambiente scientifico (dove si usa solo il termine tensione), quando si parla di "batteria" si va a far riferimento ad un non ben precisato bipolo generatore di tensione, che può essere "modellato" in diversi modi e, a seconda del modello scelto, la risposta sarà diversa ma in ogni caso corretta.
La domanda poi non va a precisare le condizioni "al contorno", ovvero se si fa riferimento alla tensione presente ai morsetti del bipolo quando sia collegato o meno ad una rete esterna e non sono comunque portato ad interpretarla in senso misuristico.
Le risposte possono quindi essere diverse: se per esempio intendiamo usare un modello lineare, via generatore di tensione, possiamo o meno considerare la resistenza equivalente interna e, supponendo il bipolo collegato ad una rete esterna, dare una risposta corretta sia in senso affermativo sia in senso non affermativo alla suddetta domanda.
Quindi, quando scrivi
"Vulplasir":
... si potrebbe far fluire la corrente dal polo positivo al polo negativo, e detta r la resistenza interna della batteria, il voltaggio effettivo misurato sarebbe V=fem+ir, che è maggiore della fem, o mi sbaglio?
non ti sbagli
. la tensione ai morsetti della "batteria" (modellata con la serie di un GIT e di un resistore di resistenza r), in quella condizione, risulterebbe superiore a quella del GIT (con tensione pari alla fem).
"RenzoDF":
In quale "ambito"?
Nell'ambito di un test, come scritto nel messaggio di apertura. E scommetto un caffè che il test è stato sottoposto, nella migliore delle ipotesi, a studenti universitari poco più che principianti. Insomma, tu che cosa avresti risposto? Ovviamente con una semplice crocetta, senza mostrare inutilmente i muscoli.
"Vulplasir":
...ma effettivamente, se in una batteria i processi chimici fossero reversibili...
Scusa RenzoDF, che cosa c'entrano le tue considerazioni con questa ipotesi?
"gordnbrn":
---Nell'ambito di un test, come scritto nel messaggio di apertura. E scommetto un caffè che il test è stato sottoposto, nella migliore delle ipotesi, a studenti universitari poco più che principianti.
Direi che anche dei principianti conoscano la legge di Ohm in forma generalizzata, anche non universitari.
"gordnbrn":
... con una semplice crocetta, senza mostrare inutilmente i muscoli.
Questa non l'ho capita, non stiamo forse cercando di analizzare il quesito? ... tu hai detto la tua, io ho detto la mia.
"Vulplasir":
...ma effettivamente, se in una batteria i processi chimici fossero reversibili... Scusa RenzoDF, che cosa c'entrano le tue considerazioni con questa ipotesi?
Nell'analisi del comportamento di una batteria c'entra eccome, ma non per le mie elementari considerazioni.
Ok.
Posso gentilmente sapere che cosa avresti risposto, con una semplice crocetta s'intende.
"gordnbrn":
Insomma, tu che cosa avresti risposto?
Posso gentilmente sapere che cosa avresti risposto, con una semplice crocetta s'intende.
"gordnbrn":
... Posso sapere che cosa avresti risposto, con una semplice crocetta s'intende.
Certo, con una X sul Si.
Grazie.
Prego.
Mi aspettavo pareri contrastanti, grazie delle risposte.
Di nulla.
Giusto per curiosità, ci potresti dire cosa stai studiando e in che "ambito" è stato somministrato quel test?
Grazie.
Giusto per curiosità, ci potresti dire cosa stai studiando e in che "ambito" è stato somministrato quel test?
Grazie.
Scusami Renzo ma mi sembra che qui di aumentato c'è solo la confusione ... 
Da quando in qua una resistenza "genera" una d.d.p. ? Certamente la tensione ai capi di una batteria (e in "quell'ambito" non si intende altro di diverso di quelle che metti in un telecomando ...) può essere più alta della f.e.m. generata dalla batteria stessa se ai suoi capi gliene colleghi altre due in serie con la polarità al contrario ma solo perché quella tensione più alta serve "per vincere" la f.e.m. e la caduta di tensione dovuta alla resistenza non perché "i processi chimici sono reversibili" ...
Il senso di quella domanda è che la "resistenza" consuma sempre d.d.p., non la crea mai ... IMHO
Cordialmente, Alex
Da quando in qua una resistenza "genera" una d.d.p. ? Certamente la tensione ai capi di una batteria (e in "quell'ambito" non si intende altro di diverso di quelle che metti in un telecomando ...) può essere più alta della f.e.m. generata dalla batteria stessa se ai suoi capi gliene colleghi altre due in serie con la polarità al contrario ma solo perché quella tensione più alta serve "per vincere" la f.e.m. e la caduta di tensione dovuta alla resistenza non perché "i processi chimici sono reversibili" ...
Il senso di quella domanda è che la "resistenza" consuma sempre d.d.p., non la crea mai ... IMHO
Cordialmente, Alex
"axpgn":
...non perché "i processi chimici sono reversibili"...
Ti ringrazio per l'intervento. Ho desistito perchè, dopo aver incredibilmente dato ancora peso a quella storia dei processi chimici reversibili, non mi sembrava che il mio interlocutore fosse animato dal solo scopo di fare chiarezza.
"axpgn":
... mi sembra che qui di aumentato c'è solo la confusione ...
Non c'è ombra di dubbio, qui c'è una grandissima confusione.
non perché "i processi chimici sono reversibili" ...
E invece è proprio per questo motivo: "Una batteria in cui il verso della corrente è identico a quello della fem si definisce "batteria in scarica" e vale la relazione $V=fem-ir$, essendo la fem prodotto dalle trasformazioni chimiche che avvengono nella batteria, se queste trasformazioni sono reversibili, si può "caricare" la batteria, ossia far fluire la corrente nel senso contrario a quella della fem, in questo caso la relazione precedente non vale più ma vale $V=fem+ir$ e vale per le batterie in carica"
Parole testuali di "Fisica 2 mcGraw, Hill"
Saluti.
"Vulplasir":
E invece è proprio per questo motivo...
Sta a vedere che non sappiamo come si ricarica una batteria. Inoltre, quando si parla di trasformazioni reversibili in fisica, certamente non le intendiamo come le sta intendendo il brano del libro che hai riportato, tanto meno come le intenderebbe un elettrauto. In ogni modo, contento tu di aver sbagliato, contenti tutti.
"gordnbrn":
... In ogni modo, contento tu di aver sbagliato, ...
Non ha sbagliato.
"RenzoDF":
...e non sono comunque portato ad interpretarla in senso misurirstico.
E' proprio questo il punto. A mio parere quella domanda andava interpretata immaginando di collegare ai poli della batteria uno dei due strumenti che ho indicato nella mia prima risposta. Prova ne è che la risposta data è stata valutata sbagliata. Il docente che ha proposto la domanda, mai e poi mai poteva immaginare che uno studente potesse eseguire la misura in un modo diverso da quello che ho descritto. Per il semplice fatto che una diversa interpretazione risulterebbe capziosa e quindi priva di fondamento alcuno. Se poi uno vuol per forza farsi del male, libero di farlo, ci mancherebbe.
P.S.
Comunque propongo una tregua. Lascio a te l'ultima risposta. Però vacci piano, altrimenti non la finiamo più.
"gordnbrn":
...P.S.
Comunque propongo una tregua. Lascio a te l'ultima risposta. Però vacci piano, altrimenti non la finiamo più.
Ok, ti rispondo domani, così non ti rovino la domenica.
Saluti
Renzo
"RenzoDF":
[quote="axpgn"]... mi sembra che qui di aumentato c'è solo la confusione ...
Non c'è ombra di dubbio, qui c'è una grandissima confusione.
[/quote]Questa non è una risposta, è solo un'opinione ...
Scusami Renzo ma l'impressione che dai sostenendo quella tesi è quella che una resistenza possa generare una d.d.p. ...
NON è l'inversione dei processi chimici che fa aumentare la tensione ai capi della batteria ma è la tensione maggiore ai capi della batteria (con polarità invertite) che carica la batteria ... e non è una sottile differenza ...
Mi sembra che Vulplasir questo non l'abbia compreso bene (vedi
"Vulplasir":)non perché "i processi chimici sono reversibili" ...
E invece è proprio per questo motivo:
La confusione sta qui ... IMHO
Cordialmente, Alex
"axpgn":
... l'impressione che dai sostenendo quella tesi è quella che una resistenza possa generare una d.d.p. ...
L'impressione che dai tu è invece quella di non aver capito nulla di quello che ho detto; scusami della sincerità, ma prima di attribuirmi simili sciocchezze, dovresti rivederti i concetti di base dell'elettrotecnica e poi rileggerti quanto ho già scritto.
Nel cercare di spiegare ad altri cose che non si conoscono, si rischia spesso di fare una brutta figura.
Saluti
Renzo
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