EFFETTI DELLA CORRENTE
Quando circola in un circuito, la corrente elettrica produce fenomeni ed effetti differenti:
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.
P = R x I²
Questo effetto è utilizzato in tutti gli
elettrodomestici che devono produrre calore,
come ferri da stiro, stufe, lavatrici,
lavastoviglie, ecc…
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.
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.
Quando noi aggiungiamo il sale, NaCl, esso si
discioglie nell’acqua e le molecole si scindono
in ioni positivi (Na+) e ioni negativi(Cl-), cioè si
ionizzano; lo ione positivoviene attratto dal catodo (la lamina o elettrodo collegata al polo
negativo del generatore), mentre lo ione negativo dall’ anodo (la lamina o elettrodo collegata
al polo positivo del generatore).
Il fenomeno descritto prende il nome di dissociazione elettrolitica e le sostanze capaci di
ionizzarsi si chiamano elettroliti.
Durante questo spostamento, gli elettroni della corrente elettrica vengono trasportati dagli
ioni: questo passaggio di corrente prende il nome di elettrolisi.
In questo passaggio di corrente, gli ioni trasportano
corrente e quindi materiale; questo effetto chimico
viene utilizzato per ricoprire oggetti con patine di
metallo: l’oggetto da rivestire viene collegato al catodo
e immerso in una soluzione contenente il sale del metallo
da trattare, mentre all’anodo viene collegata una lastra
del metallo ricoprente. Al passaggio della corrente, gli
ioni metallici con carica positiva si muovono verso il
catodo, ricoprendo l’oggetto di un sottile strato del
secondo metallo (galvanostegia).
EFFETTO MAGNETICO
Il termine magnetismo deriva dal nome di un minerale di ferro che si trova in natura: la
magnetite chiamato anche calamita naturale. Questo minerale ha la proprietà di attrarre
alcuni metalli come ferro, cobalto, nichel, ecc.. Lo spazio nel quale la
calamita esercita la sua forza d’attrazione è il campo magnetico che si
manifesta secondo linee di forza. Le linee di forza si possono osservare
lasciando cadere su un cartoncino posto sopra la calamita della polvere
di ferro.
Il passaggio di corrente elettrica lungo un
conduttore
crea
un
campo
magnetico
(elettromagnetismo).
È stato il fisico danese Oersted a scoprire (nel
1820) questo fenomeno: egli notò che l’ago di una
bussola mutava drasticamente la sua direzione
quando si trovava vicino ad un conduttore nel quale
passava della corrente elettrica. Questo fenomeno
è sfruttato nel funzionamento della maggior parte
dei congegni elettrici da noi utilizzati (impianto
elettrico dell’auto, campanello elettrico, ecc…).
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.
INDUZIONE ELETTROMAGNETICA
Il fenomeno inverso, chiamato induzione elettromagnetica, fu scoperto, invece, da Faraday
(nel 1830).
Egli scoprì che, come la corrente
elettrica produce un campo magnetico,
allo stesso modo da un campo magnetico
variabile si può generare una corrente,
detta corrente indotta. La verifica
sperimentale si ottiene collegando agli
estremi di un solenoide (cioè, un
conduttore isolato avvolto sotto forma
di spirale) un amperometro. Se si muove
una calamita all’interno del solenoide,
l’amperometro rileva un passaggio di
corrente, la cui intensità dipende dalla potenza del magnete, dal numero di spire della bobina
e dalla sua velocità di rotazione.
Quest’ultimo fenomeno viene sfruttato soprattutto per produrre energia elettrica, come nel
caso degli alternatori e della dinamo: la ruota della bicicletta fa girare un asse sul quale vi è
una calamita che, girando, induce la corrente elettrica nel solenoide avvolto intorno ad essa;
da qui la corrente viaggia fino
all’utilizzatore,
una
semplice
lampadina.
Il processo inverso della dinamo
invece, è riscontrabile nel motore
elettrico: il motore trasforma
l’energia elettrica in meccanica,
sfruttando sempre alcuni fenomeni
magnetici.
