- Già pubblicato
- in www.electroyou.it , Febbraio 2011
Elettricità spiegata anche ai bambini
Presentazione
Ciao a tutti, essendo io un novizio dei forum e dei blog, non ne conosco l'etichetta, quindi mi scuso per eventuali gaffes. ...Mi piace l'idea di poter scrivere delle cose che tutti possono leggere, e di cose ne avrei da dire più d'una; ma non sapendo bene da dove iniziare ho deciso di partire semplicemente e dall'inizio. Semplicemente. Perché come il titolo può lasciare intendere, non citerò formule matematiche ed ovviamente vi saranno delle ragionevoli riduzioni in concetti (quanto più sarà possibile) elementari. Questo per permettere a chiunque di comprendere quello di cui ci occupiamo. E dall'inizio. Perché questi sono pensieri che feci durante le primissime lezioni di elettrotecnica delle superiori, quando partimmo ragionando a livello atomico sui "girotondi" degli elettroni, che per quanto interessanti, faticavo ad interiorizzare; ed è per questo motivo che decisi di approcciare l'argomento con delle metafore (che inventavo ed utilizzavo per "masticare" il concetto) per poi affrontarlo più seriamente.
Che cos'è l'elettricità?
L'elettricità non è un'invenzione umana; è un fenomeno fisico naturale e per rendersene conto è sufficiente togliersi un maglione di lana che si è indossato tutto il giorno: si sentirà molto probabimente un crepitìo di micro scariche elettriche (al buio sono spesso anche visibili). Questo fenomeno si riproduce naturalmente anche su larga scala durante i temporali. Il lampo in grande, la scintilla nel piccolo, sono la "strada" che percorrono delle particelle infinitesimali che si chiamano elettroni. Questo succede perché l'elettrone (di "carica" negativa) da un certo potenziale (consideriamola un'altezza), si sposta ad un altro potenziale (un'altra altezza), attirato da una "carica" positiva. E' una cosa che succederà sempre, per legge di natura: così come si può star sicuri che un sasso lasciato cadere raggiungerà il terreno sottostante.
Tensione come forza di gravità
Noi tutti utilizziamo quotidianamente degli apparecchi infilando una spina in una presa; in quella presa ci sono (si spera) 230 volt. Vuol dire che tra i due "buchi" della presa, esiste una differenza di potenziale.
La d.d.p. o tensione (V), per l'elettrone, possiamo immaginarla come la differenza di altezza tra piscina e trampolino per un tuffatore. E come possiamo misurare l'altezza del trampolino in metri, così possiamo misurare la tensione in volt.
differenza di potenziale
Corrente o meglio Intensità di corrente
Quando si sente parlare di corrente, quasi sicuramente si intende l'Inensità di corrente elettrica. La corrente elettrica è il movimento degli elettroni che passano da un potenziale all'altro, nell'esempio del trampolino (con un po' di approssimazione) si può pensarla come un tuffo continuo di tuffatori. L'Intensità (I), lo dice la parola, è più specificatamente la quantità di elettroni che si muovono in un certo tempo (si misura in ampere), ed è quasi come se contassimo quanti tuffatori si lanciano dal trampolino ... che so, in un minuto.
Intensità di corrente
Generatore elettrico
Fin qui tutto ok. Ma se si è lasciato cadere un sasso da una certa altezza, quel sasso di certo non tornerà da solo all'altezza da cui è caduto, e questo avviene anche per gli elettroni. Ed allo stesso modo il tuffatore ha bisogno di qualcosa per salire sul trampolino. Ma allora come fa ad esserci sempre una tensione di 230V nella nostra presa, anche se ne utilizziamo la corrente?
Così come il nostro maglione indossato tutto il giorno è stato "elettrizzato" dal nostro stesso movimento, parimenti esistono degli apparecchi che mantengono artificialmente la tensione costante: sono i generatori e ce ne sono di vari tipi; quello che tutti nel quotidiano utilizziamo di più è la batteria. Si può vedere il generatore come una scala mobile che fa salire i tuffatori al trampolino in maniera costante e questo permette loro di continuare a tuffarsi.
Generatore
Forza elettromotrice
La d.d.p è la tensione che si può misurare ai capi di un generatore in funzione (con i tuffatori che si buttano), mentre la f.e.m. è proprio la tensione che il generatore sviluppa ovvero la d.d.p. misurata "a tuffatori fermi".
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Portata
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