GRANDEZZE ELETTRICHE |
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ENERGIA ELETTRICA Sui due poli della pila sono condensate le cariche elettriche positive, da una parte e quelle negative dall'altra. Queste cariche tendono ad attrarsi perché possiedono una certa energia potenziale, ossia una particolare attitudine a compiere del lavoro elettrico. Altrettanto accade quando si fa riferimento ad un individuo col dire che è un uomo molto energico, soltanto per segnalare la sua disposizione a lavorare intensamente. Pertanto, con le espressioni "tensione elettrica" o "differenza di potenziale" tra i due poli di una pila o, più in generale, di un generatore elettrico, si intende designare l'energia che è disponibile allo stato potenziale nelle cariche elettriche che si trovano dislocate sui due morsetti. La tensione elettrica rappresenta una grandezza fisica fondamentale nello studio di tutta l'elettronica, la cui conoscenza è agevolata da quella della struttura dell'atomo. Quando in un atomo vengono a mancare uno 0 più elettroni, questo si arricchisce di una forza di attrazione nei confronti degli elettroni stessi allo stato libero. Tale forza interpreta, a partire dallo stato infimo della materia, il concetto di tensione elettrica, perché tra atomo ed elettroni si crea una vera e propria forza di tensione, che si annulla soltanto quando gli elettroni vengono captati e ricondotti nelle orbite atomiche. L'atomo, impoverito di uno o più elettroni, diviene una carica elettrica positiva; quando invece in esso vengono introdotti altri elettroni, l'atomo diventa una carica elettrica negativa. E in presenza delle forze di attrazione, che si manifestano tra le cariche, si crea una tensione elettrica. Le cariche elettriche dello stesso nome si respingono, mentre quelle di nome diverso si attraggono. E in virtù di queste forze di attrazione e repulsione, prende avvio la corrente elettrica. TENSIONE ELETTRICA La tensione elettrica, cioè la forza di attrazione o repulsione che si esercita tra le cariche elettriche, prende pure i nomi di "forza elettromotrice" e "differenza di potenziale". Molti operai elettricisti la chiamano più semplicemente "la forza". In pratica, dunque, la tensione elettrica è quella forza che, appena può, mette in movimento gli elettroni, ossia genera la corrente elettrica. In tutti i fenomeni elettrici, quindi, la tensione rappresenta la causa, mentre la corrente ne costituisce l'effetto. Quando con due dita si toccano i conduttori di rete, si offre l'opportunità alla tensione elettrica di mettere in movimento gli elettroni, ovvero di dar luogo al fenomeno della corrente elettrica che, attraversando le dita della mano, provoca quella sgradevole sensazione che viene comunemente chiamata "scossa elettrica". Se vogliamo offrire un'immagine analogica di quanto appena detto, vale a dire della tensione e della corrente, possiamo far riferimento alla figura 1, nella quale è presentato un paragone idraulico. In tal caso, l'energia elettrica equivale all'energia idrica, che è una forma di energia meccanica. La pressione dell'acqua si identifica con la tensione elettrica, la portata con la corrente.
Fig. 1 - Interpretazioni
analogiche dei concetti di tensione e corrente. La pressione dell'acqua
è qui paragonata con la tensione elettrica V, la portata con l'intensità
di corrente I. La prima è indicata con la
lettera V, la seconda con la lettera I. Lo schema 1 segnala la presenza
di una pressione idrica superiore a quella dello schema 2 e quindi anche
le due tensioni elettriche sono diverse, maggiore in 1, minore in 2. Le
portate, invece, sono le stesse ed uguali sono anche le correnti
elettriche I. |
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