by nicole
Artwork: Nicole e Jessica
Copyright © 2021
l’elettricità
by nicole
Artwork: Nicole e Jessica
- Joined Feb 2021
- Published Books 1
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LE ORIGINI
La parola elettricità viene dal greco elektron, che significa ambra, una resina fossile prodotta dagli alberi milioni di anni fa.
Gli antichi greci avevano notato, fin dal 600 a.C., che un pezzo di ambra strofinato con un panno di lana acquista la proprietà di attrarre oggetti leggeri.
INTRODUZIONE:
Che cos’è?
E’ una proprietà fisica della materia legata agli atomi di cui è composta, essa viene definita energia secondaria perché è ottenuta da altre forme di energia.
VANTAGGI SVANTAGGI
– facilmente trasportabile; -difficile da immagazzinare;
– facilmente ritrasformabile; -perdite nella trasformazione;
– non inquina nel luogo di -inquinamento nella produzio-
consumo; ne;
– comoda da usare. -problemi ambientali e di
sicurezza.
L’ATOMO E LE SUE FUNZIONALITA’
Tutte le cose sono composte da atomi, piccole particelle in continuo movimento.
L’atomo è costituito da un nucleo centrale con carica positiva e da piccole particelle dette elettroni che ruotano attorno al nucleo e hanno una carica negativa.
Un principio fondamentale dell’ elettricità afferma che due corpi con cariche opposte si attraggono mentre due corpi con cariche dello stesso segno si respingono.
Gli elettroni(-) sono perciò attratti verso i protoni(+) ma poichè ruotano vorticosamente intorno al nucleo, l’attrazione è compensata dalla forza centrifuga, che invece li fa allontanare.
Ogni atomo trova così un suo punto di equilibrio, con un certo numero di elettroni che ruotano a una certa distanza dai protoni che sono nel nucleo; l’atomo è cosi elettricamente neutro cioè in equilibrio stabile.
CONDUTTORI E ISOLANTI
La sostanza cui attraverso cui scorre il flusso di elettroni è detta conduttore; i migliori conduttori sono i metalli, perchè nei loro atomi gli elettroni più esterni sono lontani dai nuclei, a cui sono legati debolmente.
Invece quando gli elettroni sono strettamente legati ai loro nuclei, si hanno pessimi conduttori, chiamati isolanti. Materiali isolanti sono il vetro, la ceramica o metalli plastici.
Il rame è un ottimo conduttore
LE GRANDEZZE ELETTRICHE
L’elettricità è composta da grandezze elettriche cioè:
–l’intensità di corrente, cioè il numero di cariche elettriche che in un secondo attraversano una sezione del circuito, ed essa si misura in Ampere;
–la tensione (o differenza di potenziale elettrico), ed è la capacità di spingere gli elettroni in un circuito elettrico, ed è misurata in Volt;
–la potenza, ed è l’energia liberata nell’unità di tempo, misurata in Watt;
–la resistenza, è la resistenza che un conduttore oppone al passaggio della corrente, e si misura in Ohm;
LA PRIMA LEGGE DI OHM (Ω)
Georg Ohm era un fisico matematico tedesco, si accorse che tensione e intensità di corrente sono due grandezze legate tra loro, e individuò con il termine resistenza il loro rapporto.
Infatti la prima legge di Ohm stabilisce che:
V=R x I
I= V : R
R= V : I
LA SECONDA LEGGE DI OHM (Ω)
La resistenza di un filo conduttore di un dato metallo è direttamente proporzionale alla sua lunghezza e inversamente proporzionale alla sua sezione.
La seconda legge di Ohm afferma che la resistenza di un filo conduttore è direttamente proporzionale alla sua lunghezza e inversamente proporzionale alla sua area trasversale.
I CIRCUITI ELETTRICI
Si definisce circuito elettrico un insieme di apparecchio collegati tra loro da un conduttore, ossia da un cavo elettrico.
gli elementi che compongono un circuito elettrico sono:
–Generatore di corrente ad esempio la pila;
–Utilizzatore ad esempio la lampadina;
–Conduttore ad esempio il cavo elettrico;
–Interruttore.
Il circuito, per far passare la corrente non deve presentare interruzioni, deve essere un circuito chiuso.
Se il circuito è aperto, la lampadina non si accende.
L’elemento che ci permette di aprire e chiudere il circuito è: l’interruttore.
CIRCUITO IN SERIE E IN PARALLELO
I circuiti in serie e in parallelo indicano componenti elettrici in un circuito elettrico, (ad esempio resistori, condensatori, induttori e generatori di corrente) che possono essere collegati fra loro in serie o in parallelo per mezzo di conduttori elettrici (ad esempio fili metallici) che trasportano al loro interno gli elettroni per il funzionamento dei circuiti.
IMPIANTO ELETTRICO DOMESTICO
Oltre ai cavi elettrici, altri componenti dell’ impianto elettrico che abbiamo in casa sono il contatore, gli apparecchi di comando, le prese e un interruttore automatico di protezione.
Contatore= apparecchio che consente di misurare l’energia elettrica assorbita dall’ utilizzatore dell’ impianto.
Apparecchi di comando= interruttori o deviatori.
Prese di corrente= servono per l’alimentazione dei diversi apparecchi tramite spine che connettono la presa e l’apparecchio.
Interruttore automatico di protezione= si apre automaticamente quando la corrente che lo percorre è anomala.
IL CORTO CIRCUITO:
Il corto circuito è uno dei rischi dell’uso della corrente elettrica.
Se in un circuito elementare i fili che collegano la pila alla lampadina vengono accidentalmente a contatto tra loro, si sprigionano delle scintille e la lampadina si brucia.
Se si sviluppa un corto circuito in un impianto elettrico c’è il rischio che si sviluppi un incendio.
Per scongiurare questo pericolo, si utilizzano delle valvole di sicurezza dette fusibili che, in caso di eccessivo riscaldamento, funzionano come degli interruttori.
Quando il circuito viene attraversato da una corrente più intensa di quella che può sopportare, il filamento al loro interno fonde, interrompendo così il flusso di corrente.
POTENZA DEL CONTATORE
Quanti elettrodomestici e apparecchi possiamo usare contemporaneamente?
Dipende dalla potenza del contatore, che rappresenta il limite massimo di potenza che possiamo assorbire dalla rete elettrica.
Se usiamo tanti elettrodomestici insieme, e la somma delle loro potenze supera il valore della potenza del contatore, il contatore scatta e viene interrotta l’erogazione di corrente elettrica.
In questo caso è necessario spegnere qualche elettrodomestico o apparecchio e successivamente riattivare l’interruttore.
ETICHETTA ENERGETICA
Per risparmiare sull’energia consumata dagli apparecchi domestici, ridurre l’inquinamento atmosferico che deriva dal loro utilizzo e favorire lo sviluppo tecnologico dei prodotti più sostenibili, è buona abitudine consultare l’etichetta energetica di un elettrodomestico al momento del suo acquisto.
Le etichette degli apparecchi devono essere esposte obbligatoriamente dai negozianti, e cambiano leggermente a seconda del tipo di elettrodomestico pur mantenendo la stessa veste grafica.
EFFETTI DELLA CORRENTE
Quando la corrente attraversa il circuito si producono 4 effetti:
1) EFFETTO TERMICO O EFFETTO JOULE
La resistenza del conduttore è una forma di attrito, quindi, al passaggio della corrente, il conduttore si riscalda.
Secondo la legge di Joule, il calore (P) prodotto a seguito di tale
riscaldamento è direttamente proporzionale alla resistenza e al quadrato dell’intensità della corrente.
2) EFFETTO LUMINOSO
Facendo passare la corrente in conduttori ad altissima resistenza, l’effetto Joule è così intenso da provocare un’emissione di luce.
Questo effetto luminoso della corrente elettrica viene sfruttato
nelle lampade a incandescenza.
3) EFFETTO CHIMICO
L’effetto chimico della corrente è sfruttato dal fenomeno dell’ elettrolisi. Se immergiamo due lamine di metallo collegate ad un generatore e ad un utilizzatore all’interno di una bacinella d’acqua distillata, ci accorgiamo che la lampadina non si accende.
Per favorire il passaggio della corrente è sufficiente aggiungere del comunissimo cloruro di sodio NaCl (sale da cucina).
Ciò avviene perchè l’acqua distillata non favorisce il passaggio della corrente.
4) EFFETTO MAGNETICO
L’effetto magnetico può essere amplificato avvolgendo a
spirale un filo conduttore (solenoide o bobina) e collegando le
sue estremità ai morsetti di una pila;
Se si introduce una barretta di “ferro dolce” (cioè ferro
allo stato puro) all’interno della bobina, quando il
conduttore viene percorso da corrente elettrica, tutto
l’apparato diventa una elettrocalamita, il cui campo
magnetico è direttamente proporzionale al numero delle
spire ed all’intensità della corrente ed inversamente
proporzionale alla lunghezza del solenoide.
il phone è un esempio di effetto joule
lampada a incandescenza
effetto chimico
effetto magnetico
MACCHINE ELETTRICHE
Le macchine elettriche servono a:
– Convertire una forma di energia in un’ altra;
– Modificare i parametri dell’ energia elettrica.
Esse si distinguono in:
-Generatori= trasformano in corrente elettrica altre forme di energia;
-Motori= trasformano in movimento la corrente elettrica;
-Trasformatori= modificano i parametri della corrente elettrica (intensità di corrente e tensione).
ecco un generatore
ecco un motore
ecco un trasformatore
ELETTRICITA’ E MAGNETISMO
Elettricità e magnetismo sono proprietà della materia collegate tra loro.
Infatti si parla di elettromagnetismo;
Esso è un fenomeno alla base del funzionamento delle macchine elettriche.
Hans Christian Orsted scoprì che:
– Un filo percorso da corrente elettrica genera un campo magnetico;
– Un filo percorso da corrente elettrica immerso in un campo magnetico subisce una forza;
– Un movimento di un magnete vicino ad un circuito elettrico genera una corrente nel circuito: questa è detta legge dell’ induzione elettromagnetica.
Published: Feb 7, 2021
Latest Revision: Feb 10, 2021
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