Elettricità Statica, Circuiti e Componenti: Concetti Fondamentali

Elettricità Statica

L'unità di carica nel Sistema Internazionale di unità è il coulomb (C). A causa dell'attrito tra diversi oggetti o del movimento dei fluidi, le cariche si accumulano sulla superficie dei materiali isolanti o dei materiali conduttivi, ma isolati. Le cariche non possono muoversi liberamente come nelle correnti elettriche, e quindi questo fenomeno è chiamato elettricità statica.

Circuiti Elettrici

Un circuito elettrico è costituito essenzialmente da questi elementi:

• un generatore
• un ricevitore
• conduttori
• periferiche di controllo

Al generatore viene assegnato un polo positivo e uno negativo. In realtà la corrente è costituita da elettroni che si muovono nella direzione opposta. Il movimento delle cariche attraverso un materiale conduttivo non è immediato. L'energia elettrica viene persa sotto forma di calore, questo fenomeno è noto come effetto Joule. Le lampadine hanno un filamento metallico di tungsteno che si riscalda quando viene attraversato da una corrente elettrica.

Tensione, Intensità e Potenza

Le pile e le batterie sono composte da sostanze che provocano una reazione per spostare le cariche. La forza elettromotrice o tensione di un generatore indica l'energia fornita alla carica che fluisce attraverso ogni circuito elettrico. L'unità del Sistema Internazionale per la tensione è il volt (V).

L'intensità della corrente elettrica è determinata dalla quantità di cariche che passano attraverso un circuito in un dato momento. L'intensità elettrica è misurata in ampere (A) con un apparecchio chiamato amperometro. L'intensità dipende sia dalla tensione, sia dalla quantità e dal tipo di ricevitori e da come sono collegati.

Poiché la tensione del generatore esprime l'energia che trasporta la carica e l'intensità esprime il numero di cariche che circolano nel circuito in ogni momento, il risultato è chiamato potenza della corrente elettrica, e nel Sistema Internazionale si misura in watt (W).

Tensione · Intensità = Potenza

La maggior parte degli elettrodomestici ha indicata la propria potenza. Poiché la potenza di un apparecchio elettrico equivale all'energia che consuma ogni secondo, è possibile calcolare il consumo elettrico, per un certo tempo, moltiplicando la potenza per il tempo di funzionamento.

Energia = Potenza · Tempo

Resistenza e Legge di Ohm

La resistenza di un ricevitore è misurata in ohm (Ω) e non deve necessariamente essere la stessa in tutte le condizioni. La relazione:

Resistenza = Tensione / Intensità

è chiamata legge di Ohm. La resistenza può essere misurata con uno strumento chiamato ohmetro. I fusibili e i magnetotermici che esistono in molte installazioni sono misure di protezione per prevenire i danni causati da un corto circuito.