L`energia elettrica: la parola “elettricità” deriva dal greco elektron

Corso di Tecnologia – Insegnante: M.Bonini
Appunti sulla corrente elettrica
L’energia elettrica: la parola “elettricità” deriva dal greco elektron, cioè ambra. Richiama il fenomeno
dell’elettrizzazione che può avvenire per strofinio, contatto o induzione elettrostatica (a distanza) e che
dipende dalla distribuzione delle cariche elettriche all’interno dell’atomo. L’atomo è composto da un
nucleo di protoni (carica positiva) e neutroni (neutri) e dagli elettroni (carica negativa), che orbitano
attorno al nucleo.
Un atomo si dice neutro quando protoni ed elettroni sono in uguale numero. Negli atomi dei materiali
conduttori (es. metalli), gli elettroni più esterni sono liberi di circolare fra gli atomi vicini. Questo non
accade nei materiali isolanti (es. plastica, gomma). Un atomo che acquista o perde elettroni diventa uno
ione. Nei campi elettrici e magnetici, le cariche uguali (+ +, - -) si respingono e quelle opposte (+ -) si
attraggono.
L’elettricità è un flusso ordinato di elettroni che si spostano lungo gli atomi di un materiale conduttore.
Se il flusso avviene sempre nella stessa direzione, la corrente è continua (DC = direct current). Se gli
elettroni oscillano attorno ad una posizione fissa la corrente è alternata (AC = alternate current).
Il circuito elettrico è un insieme di elementi che possono essere collegati in serie (la corrente attraversa gli
elementi uno dopo l’altro) o in parallelo (la corrente attraversa gli elementi contemporaneamente):
 il generatore (es. la batteria) genera una tensione, ovvero uno squilibrio fra le cariche positive e
negative;
 l’utilizzatore (es. la lampadina) trasforma la corrente elettrica in un’altra forma di energia;
 i conduttori (es. i fili) permettono il flusso di corrente;
 gli interruttori possono interrompere il circuito.
Le grandezze fisiche che regolano i circuiti sono:
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la tensione V, si misura in Volt (V) e misura il dislivello di cariche elettriche;
l’intensità di corrente I, si misura in Ampere (A) e misura la quantità di cariche che passano in un
secondo in un punto del circuito;
la resistenza R si misura in Ohm (Ω) e misura quanto si oppone un conduttore al passaggio della
corrente.
Queste tre grandezze sono legate dalla Prima Legge Di Ohm: V = I × R ovvero tensione = intensità ×
resistenza. La resistenza di un conduttore dipende anche dal materiale, dalla sua lunghezza e dall’area.
La potenza P di un utilizzatore (elettrodomestico, lampada…) è data dal prodotto di tensione per intensità
di e si misura in Watt (W). L’energia consumata da un impianto è il prodotto della potenza per il tempo in
cui l’impianto è in funzione e si misura in kilowattora (kWh).
Le centrali elettriche sono dotate di turbine, alternatori e trasformatori. La Turbina è un sistema
meccanico e trasforma un moto rettilineo (getto di vapore o acqua) in un moto rotatorio.
L’alternatore è un sistema elettro-meccanico e trasforma il moto circolare in corrente elettrica alternata.
La direzione della corrente cambia 50 volte al secondo (frequenza di 50 Hz, Hertz = giri/secondo). Il suo
funzionamento è basato sul fenomeno di induzione elettromagnetica scoperta da Michael Faraday nel
1831. La variazione del campo magnetico trascina gli elettroni in un filo conduttore.
Il Trasformatore: innalza la tensione della corrente, dal valore con cui esce dall’alternatore (5000-20000 V)
al valore di trasporto nella rete (380000 V). Più elevata è la tensione, minori sono le perdite di energia.
Quando la corrente è consegnata alle utenze, la tensione è abbassata nuovamente a 380 V (industrie)
oppure 220 V (abitazioni).
Scuola Secondaria di Primo Grado “G. Gozzano” – Caluso