L’elettricità è una forma di energia basata sul flusso di elettroni dentro ad un conduttore.
Tutta la materia è fatta di atomi che a loro volta sono composti da un nucleo attorno al quale ruotano gli elettroni.
Il nucleo contiene cariche positive chiamate protoni e particelle senza carica elettrica note come neutroni. Il nucleo dell’atomo è circondato da particelle caricate negativamente note come elettroni. La carica negativa degli elettroni ha la stessa entità della carica positiva dei protoni e di solito il numero di elettroni e di protoni è il medesimo. Quando l’equilibrio tra i protoni e gli elettroni viene alterato da una forza esterna un atomo può perdere o guadagnare uno o più elettroni. Quando un elettrone “lascia” l’atomo il movimento di questi elettroni crea una corrente elettrica.
L’elettricità è una parte elementare della natura ed è una delle forme più diffuse di energia. L’elettricità viene definita una forma di energia “secondaria” perché viene ottenuta dalla conversione di altre forme di energia come il carbone, il gas naturale ed altre fonti naturali che vengono definite fonti “primarie”.
Prima dell’avvento dell’elettricità la fonte di energia più comune era il fuoco che veniva utilizzato sia per riscaldare sia per illuminare. A partire dal 1600 si inizia a capire i meccanismi base del funzionamento dell’elettricità finché nel corso dell’800 si iniziano a vedere le prime applicazioni pratiche.
Il primo dispositivo elettrico che ha avuto un forte impatto sulla vita di tutti i giorni è la lampadina elettrica, la quale ha permesso di portare l’illuminazione elettrica nelle case di tutti.
Il modo in cui la lampadina produce la sua luce ci permette di introdurre i principi base dell’elettricità. Facendo scorrere una corrente in un filo molto fine, il flusso degli elettroni produce un riscaldamento. Più aumenta la corrente e più si scalda il filo finchè non raggiunge il “calor bianco” cioè un punto in cui il metallo produce della luce. Avrete visto che quando il ferro si scalda molto diventa rosso; aumentando ulteriormente la temperatura il metallo diventa bianco. Producendo un filamento di materiale resistente lo si può tenere a quella temperatura per lunghi periodi (a patto di proteggerlo dentro ad un bulbo di vetro senza ossigeno) ed ecco fatta la lampadina.
Perché si scalda il filamento? Perché il materiale di cui è fatto non conduce perfettamente l’elettricità perciò oppone della “resistenza” al passaggio della corrente. I migliori conduttori sono i metalli con in testa l’oro mentre altri materiali seppur conduttori non lo sono completamente. Questo è il caso, per esempio, del carbonio. Infatti questo materiale viene utilizzato per realizzare i componenti elettronici noti come “resistenze” che servono proprio a controllare il flusso della corrente.
Senza entrare troppo nel dettaglio cerchiamo di utilizzare una metafora per capire quanto ci basta su come funzionano i circuiti elettrici. Uno dei metodi più semplice è noto come “analogia idraulica”. Chiaramente questa analogia non è perfetta ma è buona abbastanza per capire le basi. Se immaginiamo un circuito elettrico come se fosse composto da tubi dentro ai quali scorre acqua, questi rappresentano i fili elettrici con la corrente elettrica che li percorre mentre l’acqua viene spinta dentro i tubi da una pompa (che rappresenta una batteria oppure un alimentatore). L’acqua spinta dalla pompa passa poi attraverso dei dispositivi che trasformano il flusso in altri tipi di movimenti meccanici.
Se torniamo al nostro circuito elettrico possiamo creare questi paralleli: la tensione che vediamo scritta sulla batteria (5 Volt) è l’equivalente della pressione impressa dalla pompa mentre la quantità d’acqua che passa nel tubo ogni secondo è l’omologo della corrente elettrica che leggiamo sull’amperometro.
l’elettricità
L’elettricità è una forma di energia basata sul flusso di elettroni dentro ad un conduttore.
Tutta la materia è fatta di atomi che a loro volta sono composti da un nucleo attorno al quale ruotano gli elettroni.
Il nucleo contiene cariche positive chiamate protoni e particelle senza carica elettrica note come neutroni. Il nucleo dell’atomo è circondato da particelle caricate negativamente note come elettroni. La carica negativa degli elettroni ha la stessa entità della carica positiva dei protoni e di solito il numero di elettroni e di protoni è il medesimo. Quando l’equilibrio tra i protoni e gli elettroni viene alterato da una forza esterna un atomo può perdere o guadagnare uno o più elettroni. Quando un elettrone “lascia” l’atomo il movimento di questi elettroni crea una corrente elettrica.
L’elettricità è una parte elementare della natura ed è una delle forme più diffuse di energia. L’elettricità viene definita una forma di energia “secondaria” perché viene ottenuta dalla conversione di altre forme di energia come il carbone, il gas naturale ed altre fonti naturali che vengono definite fonti “primarie”.
Prima dell’avvento dell’elettricità la fonte di energia più comune era il fuoco che veniva utilizzato sia per riscaldare sia per illuminare. A partire dal 1600 si inizia a capire i meccanismi base del funzionamento dell’elettricità finché nel corso dell’800 si iniziano a vedere le prime applicazioni pratiche.
Il primo dispositivo elettrico che ha avuto un forte impatto sulla vita di tutti i giorni è la lampadina elettrica, la quale ha permesso di portare l’illuminazione elettrica nelle case di tutti.
Il modo in cui la lampadina produce la sua luce ci permette di introdurre i principi base dell’elettricità. Facendo scorrere una corrente in un filo molto fine, il flusso degli elettroni produce un riscaldamento. Più aumenta la corrente e più si scalda il filo finchè non raggiunge il “calor bianco” cioè un punto in cui il metallo produce della luce. Avrete visto che quando il ferro si scalda molto diventa rosso; aumentando ulteriormente la temperatura il metallo diventa bianco. Producendo un filamento di materiale resistente lo si può tenere a quella temperatura per lunghi periodi (a patto di proteggerlo dentro ad un bulbo di vetro senza ossigeno) ed ecco fatta la lampadina.
Perché si scalda il filamento? Perché il materiale di cui è fatto non conduce perfettamente l’elettricità perciò oppone della “resistenza” al passaggio della corrente. I migliori conduttori sono i metalli con in testa l’oro mentre altri materiali seppur conduttori non lo sono completamente. Questo è il caso, per esempio, del carbonio. Infatti questo materiale viene utilizzato per realizzare i componenti elettronici noti come “resistenze” che servono proprio a controllare il flusso della corrente.
Senza entrare troppo nel dettaglio cerchiamo di utilizzare una metafora per capire quanto ci basta su come funzionano i circuiti elettrici. Uno dei metodi più semplice è noto come “analogia idraulica”. Chiaramente questa analogia non è perfetta ma è buona abbastanza per capire le basi. Se immaginiamo un circuito elettrico come se fosse composto da tubi dentro ai quali scorre acqua, questi rappresentano i fili elettrici con la corrente elettrica che li percorre mentre l’acqua viene spinta dentro i tubi da una pompa (che rappresenta una batteria oppure un alimentatore). L’acqua spinta dalla pompa passa poi attraverso dei dispositivi che trasformano il flusso in altri tipi di movimenti meccanici.
Se torniamo al nostro circuito elettrico possiamo creare questi paralleli: la tensione che vediamo scritta sulla batteria (5 Volt) è l’equivalente della pressione impressa dalla pompa mentre la quantità d’acqua che passa nel tubo ogni secondo è l’omologo della corrente elettrica che leggiamo sull’amperometro.