PROGETTO

ELETTRICITÀ

Definizione

L’ energia elettrica è una forma di energia derivante dal flusso di carica elettrica.

L’ energia è la capacità di lavorare o applicare forza per spostare un oggetto. Nel caso dell’ energia elettrica, la forza è l’ attrazione elettrica o la repulsione tra particelle cariche.

Scoperta

Nel 1831, il giovane scienziato britannico Michael Faraday, da anni studioso dei fenomeni dell’elettromagnetismo, scoprì che un conduttore che ruota parallelamente all’interno di un campo magnetico genera un flusso elettronico costante, che può essere usato per compiere lavoro.

TENSIONE, INTENSITÀ E RESISTENZA

La tensione o differenza di potenziale elettrico tra due punti A e B è il rapporto tra il lavoro compiuto dalla forza elettrica F per spostare la carica elettrica (elettrone) dal punto A al punto B e l’intensità della carica stessa.

L’intensità della corrente misura la quantità di elettroni che attraversa una sezione del cavo elettrico in un secondo si misura in ampere si indica con la lettera I.

La resistenza elettrica è una grandezza fisica scalare che misura la tendenza di un corpo ad opporsi al passaggio di una corrente elettrica, quando sottoposto ad una tensione elettrica. Questa opposizione dipende dal materiale con cui è realizzato, dalle sue dimensioni e dalla sua temperatura.

LEGGE DI OHM

La corrente elettrica che scorre in un circuito elettrico viene definita da tre unità di misura: gli ampere (A), i volt (V), gli ohm.

La prima legge di Ohm afferma che nei conduttori ohmici l’intensità di corrente è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale ai loro capi. dove R è una costante di proporzionalità: si chiama resistenza e si misura in Volt/Ampere o Ohm.

IL CIRCUITO ELETTRICO

Un circuito elettrico è un insieme di componenti elettrici e loro collegamenti in un percorso chiuso in modo che la corrente elettrica possa fluire con continuità.

Un apparecchio che produce elettricità si chiama generatore, se invece la consuma per svolgere un lavoro si chiama utilizzatore.

Un circuito elettrico è composto da:

1) elementi attivi: sono i generatori di energia elettrica, come batterie, dinamo, alternatori;

2) elementi passivi: sono resistori, induttori e condensatori;

3) conduttori di connessione.

LA PILA

Una pila è un piccolo contenitore dentro al quale si verifica una reazione chimica che libera elettroni su tutte le batterie è evidenziata la posizione di due poli, il positivo e il negativo.

Nel momento in cui i due poli sono collegati, si attiva una reazione chimica nella quale l’ elettrolito toglie allo zinco cariche positive facendolo diventare il polo negativo della pila.

Il flusso delle cariche si dirige verso la barretta di carbone, creando la corrente.

ELETTROMAGNETISMO

In natura esiste un minerale, la magnetite, che ha la capacità di attirare materiali ferrosi come una calamita: è un magnete naturale è questa sua proprietà si definisce magnetismo.

Il potere di attrazione magnetica si concentra all’estremità chiamate poli magnetici e non si manifesta mai al centro.

Per convenzione i due poli vengono detti Polo Nord e Polo sud, rompendo a metà una calamita se ne ottengono due con i relativi poli.

Anche il enorme magnete il polo nord della calamita in qualunque posizione non si mette, si rivolge sempre verso il polo sud magnetico terrestre.

Se si avvicinano due calamite nel verso dello stesso segno (nord verso nord o sud verso sud) e si respingono mentre avvicinando i segni opposti (nord verso sud o sud verso nord) le tue calamite si attraggono il magnete è attorniato dal campo magnetico, uno spazio all’interno del quale attiva la sua capacità di attrarre corpi ferrosi, all’interno di questo spazio si possono rendere visibili le linee di forza del campo magnetico.

INDUZIONE

L’induzione è un campo magnetico in grado di produrre corrente  elettrica: il fenomeno prende il nome di induzione elettromagnetica. Questa proprietà dei campi magnetici e venne scoperta nel 1831 dello scienziato inglese Michael Faraday e alla base del funzionamento dei generatori di corrente impiegati nelle centrali elettriche.

DINAMO

Una dinamo è una macchina elettrica che trasforma un lavoro meccanico, ricevuto da una fonte di energia meccanica, in energia elettrica sotto forma di corrente continua.

È lo sfruttamento dell’induzione elettromagnetica che produce la corrente elettrica  ad esempio  è utile per accendere il

fanale delle nostre biciclette.

La dinamo è costituita principalmente da due parti: un magnete di forma cilindrica, libero di ruotare attorno al proprio asse. una bobina di filo di rame, avvolta attorno al cilindro magnetico.

ALTERNATORE

L’alternatore è una macchina elettrica rotante basata sulla legge fisica dell’induzione elettromagnetica (o di Faraday-Neumann), che converte l’energia meccanica fornita dal motore primo in energia elettrica sotto forma di corrente alternata.

CENTRALI ELETTRICHE A FONTI RINNOVABILI E NON RINNOVABILI

Le centrali elettriche a fonti rinnovabili sono impianti i cui viene prodotta energia elettrica a partire da fonti inesauribili, cioè fonti capaci di rigenerarsi a una velocità almeno pari a quella con cui vengono consumate. Si distinguono in :

. Idroelettriche

. Solari

.eoliche

.Geotermiche

Mentre le energie rinnovabili sono riconducibili a fonti naturali non soggette ad esaurimento, quelle non rinnovabili si dividono a loro volta in due grandi categorie: i combustibili fossili e nucleari. Vediamo nello specifico come vengono prodotte e qual è il loro impatto sull’ambiente.

IL CARBONE

Avuto origine milioni di anni fa, quando intere foreste furono sommersi dalle acque e sepolte da sedimenti.

SI DISTINGUE IN:

Torba: il carbone di più recente formazione, derivante dalle piante erbacee.

Lignite: carbone con un contenuto di carbonio al 70% (produce un potere calorifero).

Litantrace: buon combustibile ed è il carbone più impiegato per la produzione di energia.

Antracite: è il miglior carbone di combustione, ma è poco riparabile e quindi molto costoso.

COME SI ESTRAE:

Tramite l’estrazione sotterranea ( un lavoro pericoloso).

COME VIENE UTILIZZATO:

Per alimentare le centrali termo elettriche, ma anche per ricavarne diverse sostanze (solventi, esplosivi, materie plastiche ecc…).

COME VIENE TRASPORTATO:

Tramite strada o sulle rotaie.

IL GAS NATURALE

A origine dalla fuoriuscita di idrocarburi allo stato gassoso che fuoriescono dal sottosuolo in modo spontaneo o attraverso perforazioni.

IMPIEGHI:

–produzione di energia elettrica,

–per usi industriali, come carburante

–per il riscaldamento

–nelle cucine di case ristoranti dove alimenta i forni ai fornelli

DA COSA È FORMATO:

Metano: all’85%

Idrocarburi: (etano,propano e butano)

anidride carbonica,zolfo, azoto

Idrogeno: al 15%

COME VIENE TRASPORTATO:

–tramite i gasdotti e metanodotti interrotti da stazioni di pompaggio che mantengono costante il flusso del gas

–tramite le navi cisterna