Elettricità: Principi, Generatori e Applicazioni

Corrente Elettrica e Potenziale

La corrente elettrica è il passaggio di elettroni lungo un conduttore a causa di una differenza di potenziale creata da un generatore di corrente. Il movimento degli elettroni avviene sempre dal polo con maggiore potenziale (negativo) verso quello con potenziale inferiore (positivo).

Il potenziale elettrico è la capacità di un generatore di mantenere la differenza di potenziale fra le estremità di un conduttore.

Generatori di Corrente

I generatori sono dispositivi che producono corrente elettrica. Esistono diversi tipi di generatori:

Generatori Chimici

• Pile e Batterie: producono energia elettrica da processi chimici. Sono composti da due elementi chiamati elettrodi e una sostanza chiamata elettrolita, che mantiene la differenza di potenziale tra di loro attraverso una reazione chimica.
  • Batterie Saline: comprendono una canna in carbonio, un guscio di zinco e una miscela di segatura e sale (elettrolita).
  • Pacco Batterie: ad esempio, quello da 4,5 V è composto da 3 batterie da 1,5 V collegate in serie. Il perno più lungo è il positivo e quello più breve il negativo.
  • Batterie Alcaline: simili alle saline, ma utilizzano ossido di manganese come polo positivo, zinco come negativo e biossido di potassio come elettrolita.
  • Batterie a Bottone: di piccole dimensioni, utilizzate in apparecchiature miniaturizzate.
• Pile Ricaricabili o Accumulatori: generatori DC che possono essere ricaricati, come le batterie al piombo-acido, al litio e al nichel-cadmio.

Generatori Meccanici

• Generatori Elettromagnetici: producono corrente elettrica (corrente indotta) quando un conduttore si muove tra i poli di un magnete o un magnete si muove all'interno di un rotore avvolto (elemento conduttore chiamato rotore) e un elemento fisso chiamato statore.
  • Alternatori: generatori elettromagnetici di corrente alternata.
  • Dinamo: generatori elettromagnetici di corrente continua.

Generatori Fotovoltaici

• Celle Solari: convertono l'energia solare in energia elettrica.

Campo Magnetico

L'area di influenza di un magnete è chiamata campo magnetico.

Potenza ed Energia Elettrica

La potenza è il lavoro prodotto dal passaggio di corrente elettrica per unità di tempo.

L'energia è la quantità di lavoro che passa attraverso un circuito elettrico.

Effetti della Corrente Elettrica

• Effetto Meccanico: il passaggio di corrente in un motore.
• Effetto Termico: il passaggio di corrente in una resistenza genera calore.
• Effetto Luminoso: il passaggio di corrente in una lampada genera luce.

Un watt è la potenza consumata da un recettore a cui viene applicata una tensione di un volt con una intensità di un ampere.