generatore di corrente

COS’È L’ELETTRICITÀ
Come ottengo la
CORRENTE ELETTRICA
si produce con i generatori di
corrente che possono essere chimici,
meccanici oppure utilizzare l'energia
del sole
Generatori meccanici che producono
l'energia elettrica
Centrale termoelettrica
Generatori meccanici che producono
l'energia elettrica
geotermia
Idroelettrico
eolico
Generatori chimici che producono l'energia
elettrica
Generatori che producono l'energia elettrica
dalla trasformazione delle onde
elettromagnetiche (luce e calore del sole)
fotovoltaico
Solare
termodinamico a
concentrazione
Nuovo sistema energetico
Modello ideale di un atomo
L’elettricità risiede nell’atomo
Struttura dell’atomo: al
centro c’è il nucleo formato da
protoni e neutroni ben legati tra
di loro; lontano dal nucleo si
trovano gli elettroni.
In ogni atomo i protoni, dotati di
carica elettrica positiva,
attraggono gli elettroni, di carica
negativa, con una forza elettrica.
L’elettricità è quindi la “colla”
che tiene insieme l’atomo.
Cos’è la corrente elettrica
Cavo di rame scollegato:
l’interno del metallo è formato
dai nuclei degli atomi e dai loro
elettroni. E’ disegnato però solo
un elettrone libero che si sposta
tra i nuclei rimanendo però nella
Cavo di rame collegato al
generatore: il filo di rame è collegato
con una pila e una lampadina;
l’elettrone si muove quindi a zig zag
verso il morsetto positivo della pila, dal
quale è attratto.
Conduttori e isolanti
Conduttori: sono i materiali che si lasciano attraversare con
facilità dalla corrente elettrica, come i metalli, le soluzioni
elettrolitiche (per esempio acqua e sale) e i gas ionizzanti (come
all’interno dei tubi al neon).
Isolanti: sono la ceramica, il vetro, la gomma, le materie plastiche,
il legno secco, l’olio e altre sostanze che impediscono il passaggio
della corrente elettrica.
Grandezze elettriche
GRANDEZZE ELTTRICHE
Tensione (Volt)– differenza di
potenziale tra il generatore della corrente
e l polo negativo -
Resistenza ohm (Ω) – Resistenza
del materiale a essere un conduttore di
energia e dipende da:
materiale da cui è composto il cavo;
lunghezza del cavo (più corto meno
resistenza)
sezione del cavo
Ampere (A) - intensità di corrente dipende da due fattori la tensione fornita
dal generatore e la resistenza del
conduttore
LEGGE DI OHM
L'intensità della corrente elettrica (A) che
scorre in un materiale conduttore aumenta al
crescere della tensione (volt) e diminuisce al
crescere dalla resistenza (ohm).
Intensità (A) = tensione (v)
resistenza ( Ω )
Potenza ed energia
Potenza (watt): si calcola moltiplicando
l’intensità della corrente che attraversa il
filamento per la tensione alla quale è
sottoposta.
Potenza watt = ampere x volt kilowatt = 1000 watt
Energia (wattora): l’energia consumata da
un apparecchio è misurata dalla sua potenza
moltiplicata per il tempo di funzionamento
(ore).
wattora– è l'unità di misura delle nostre bollette – si
Intensità di corrente elettrica (ampere) che scorre in un
conduttore aumenta con il crescere della tensione (volt) e
diminuisce al crescere della resistenza (ohm)
Circuito elettrico
È composto da tre elementi indispensabili
a) Generatore di corrente
b) Apparecchi utilizzatori
c) Filo conduttore
circuito elementare
Per montare il circuito
della foto occorrono:
una pila da 4,5 volt, una
lampada da 4,5 volt, un
interruttore, filo elettrico.
Simboli degli schemi
elettrici
circuito in parallelo
Per montare questo circuito occorrono: una pila
da 4,5 volt, tre lampade da 4,5 volt, tre
interruttori, filo elettrico.
Ogni apparecchio è collegato con una linea
indipendente (in parallelo) alla linea di
alimentazione e funziona alla tensione del
generatore.
In questo circuito si possono utilizzare lampadine dello
stesso voltaggio (tensione) del generatore di corrente
Schema circuito in
parallelo
circuito in serie
Per montare questo circuito occorrono: una pila
da 4,5 volt, tre lampade da 1,5 volt, tre
interruttori, filo elettrico.
Ogni apparecchio è collegato in fila con gli altri
(in serie) sulla linea di alimentazione e la
tensione del generatore è divisa tra le singole
lampade.
In questo circuito si possono utilizzare lampadine che
tutte insieme hanno stesso voltaggio (tensione) del
generatore di corrente
Schema circuito in serie
Osserviamo quattro tipi di apparecchio
Un circuito
elementare è
costituito da: un
generatore di corrente,
un apparecchio
utilizzatore, i fili
conduttori di
collegamento.
La resistenza è un filo
(o
una barretta), cattivo
L’elettromagnete
è un
conduttore
di
elettricità.
filo di rame arrotolato
su un rocchetto con un
nucleo di ferro
all’interno.
Il motore da
modellismo è formato
da due magneti curvi
dentro cui può ruotare
un elettromagnete.
Ci sono tre effetti della
corrente elettrica
a)Chimico
b)Termico
c)magnetico
Effetto chimico
Effetto chimico
Effetto
chimico
accumulatore
Effetto
chimico
Effetto magnetico
eletrocalamita
Alternatore
L’alternatore è una macchina rotante che,
quando gira, genera corrente alternata.
La dinamo delle biciclette è un piccolo
alternatore costituito da:
- un rotore, magnete cilindrico con quattro
poli Nord e quattro poli Sud;
- uno statore, costituito da otto piastre di
ferro a contatto con un rocchetto di filo di
rame con moltissimi elettroni liberi;
- una lampadina, collegata col filo di rame.
Motore
elettrico
Effetto termico
APPARECCHI DI USO
DOMESTICO
Apparecchi elettrici in casa
Lampade
Campanello elettrico
Ferro da stiro
Frullatore
Lavatrice
Lampade
Lampada comune: dura circa
1000 ore di accensione, costa
poco ma è poco efficiente, cioè
consuma molto rispetto alla
luce che emette. Ormai fuori
commercio in quanto
consumano troppo.
Lampada a fluorescenza:
dura circa 8000 ore di
accensione; è molto più
efficiente, cioè consuma poco
rispetto alla luce che emette.
Campanello elettrico
Il campanello è formato da una parte meccanica (campana metallica e
martelletto) e da un circuito elettrico con un elettromagnete.
Funzionamento: premendo il pulsante l’elettromagnete si magnetizza,
attira la lamina e il martelletto batte sul campanello; allo stesso tempo si
interrompe il contatto con la vite, l’elettromagnete si smagnetizza e la
lamina flessibile torna nella posizione di partenza.
Ferro da stiro
Il ferro da stiro è
costituito da:
- il manico con attacco
del filo elettrico e
pulsanti per il vapore;
- il serbatoio dell’acqua;
- la piastra, dotata di
fori per l’uscita del
vapore.
Frullatore
Il frullatore è formato da
tre elementi:
- il basamento che
contiene il motore con la
parte elettrica e l’albero
motore;
- il bicchiere dotato sul
fondo di un utensile
formato da sei fruste di
metallo;
- il motore formato da
due pezzi: la parte fissa
(statore) e la parte
rotante (rotore).
Lavatrice
La parte interna
contiene la grossa
vasca cilindrica in cui si
trova il cestello per gli
indumenti. Il cestello è
azionato da una grossa
puleggia (ruota)
collegata al motore
elettrico. Dentro la
vasca c’è la serpentina
elettrica con la
resistenza e il
termostato.
Sicurezza in casa
Per evitare la scossa
Non tenere apparecchi
elettrici sul bordo della
vasca o lavandino.
Non impugnare
l’asciugacapelli con le
mani bagnate.
Non toccare la vite
metallica del portalampada
per cambiare una
lampadina.
Non avvolgere il filo sul
ferro da stiro caldo.
La scossa elettrica
Contatto diretto:
la persona sta
sistemando la presa
senza avere staccato
l’interruttore generale e
per errore tocca i cavi.
Contatto diretto:
la donna tocca un filo
scoperto in tensione
senza saperlo; se le
suole sono di gomma
non prende la scossa.
Contatto indiretto:
il ragazzo tocca la
lavatrice che è in
tensione per un cavo
elettrico difettoso a sua
insaputa.
Consumi elettrici
Potenza di un apparecchio
Potenza impegnata
Consumi bimestrali
Potenza di un apparecchio
La tabella mostra i
consumi approssimativi
dei vari apparecchi:
- gli apparecchi con
resistenza richiedono
molta energia;
- gli apparecchi con solo
motore consumano
molto meno;
- gli apparecchi “luce e
suono”, assorbono
poca potenza.
Potenza impegnata
La potenza impegnata
è quella disponibile in
ogni appartamento in
base al contratto con
la Società Elettrica.
Essa è riportata anche
sulla bolletta
bimestrale.
La classe di consumo
energetico, detta anche
classe di efficienza
energetica, è una
suddivisione della scala di
consumi degli
elettrodomestici normata
dall’Unione Europea. Essa
indica appunto i consumi
annuali espressi in kWh di
un elettrodomestico
tramite lettere dalla A
alla G.
Le fasce di consumo
corrispondenti a una
classe variano a seconda
del tipo di