Lo sfruttamento dell'energia elettrica

Materie:Appunti
Categoria:Elettronica

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Testo

Lo sfruttamento dell'energia elettrica.

L'energia elettrica, passando attraverso la materia, da luogo a vari fenomeni:
• Effetto termico
• Effetto chimico
• Effetto magnetico

L'effetto termico è dovuto al continuo scambio di elettroni all'interno di un conduttore sollecitato, questi numerose volte finiscono per andare in collisione con altri creando un attrito che riscalda la parte. Per sfruttare di più questo fenomeno basta usare delle resistenze, che oppongano maggiore forza al passaggio della corrente, o dei fili più sottili, dove si viene ha formare un'alta concentrazione di elettroni in poco spazio.
Svariati sono gli usi di questo effetto:
Per il riscaldamento:
Stufette, forni elettrici, asciuga capelli (Sfruttano come resistenza uno o più fili semiconduttori attorcigliati);
Fornelli, ferri da stiro (sfruttano come resistenza una piastra di materiale semiconduttore).
Per l'illuminazione:
Lampade ad incandescenza (Sfruttano come resistenza un sottile filo di tungsteno attorcigliato).
C'è poi un altro uso dell'effetto termico: la salvaguardia dei circuiti elettronici.
Per evitare che improvvisi sbalzi di corrente, o che una corrente eccessiva possa fondere o rovinare parti di circuiti elettronici si ricorre a dei componenti chiamati fusibili. Questi sono formati da un filo conduttore con un punto di fusione appena precedente a quello del circuito a cui viene applicato, fissato in una specie di fialetta di vetro con, agli estremi, due placche di metallo. Quando la corrente arriva vicino al massimo della sopportazione del circuito, il fusibile si fonde e si interrompe il passaggio di corrente nel circuito; il materiale del conduttore varia a seconda della corrente che deve sopportare.

Il secondo effetto, quello chimico, si basa sul passaggio di corrente in soluzione acquosa. In questo caso il flusso di corrente è rappresentato dal flusso di ioni dal catodo all'anodo. Se invece si vuole produrre energia elettrica basta usare un miscuglio formato da acido e acqua, più forte è l'acido, più intensa sarà la corrente prodotta.
Il primo modo, cioè quello del passaggio di corrente in soluzione elettrolitica, viene usato per la galvanostegia, cioè la ricopertura di oggetti metallici con strati di vari materiali; gli ioni in soluzione sono, in questo caso, del materiale con cui si vuole rivestire l'oggetto. Per far avvenire il processo bisogna posizionare all'anodo l'oggetto metallico da ricoprire e immettere corrente, in questo modo gli ioni si posizionano sull'oggetto e lo ricoprono.
Un'altra maniera per sfruttare il passaggio di corrente in soluzione elettrolitica è la raffinazione dei metalli, che normalmente vengono estratti in minerali misti, cioè costituiti da miscugli di sostanze.
Per il secondo modo, quello della produzione di energia, c'è un unico sfruttamento: quello di generatore, o meglio detto pila.

Il terzo effetto, quello elettro-magnetico, si basa sulla forza di attrazione esercitata da un campo elettro-magnetico. Un campo elettro-magnetico si verifica perché, quando passa un flusso di elettroni in un conduttore, gli atomi del conduttore si trasformano momentaneamente in ioni, ed esercitano un'attrazione. In teoria anche intorno ad un normale filo elettrico si verifica un campo elettro-magnetico, ma è molto trascurabile in quanto la sua forza è molto debole. Per amplificare la forza del campo si usano nuclei di ferro dolce con intorno avvolto del rame conduttore smaltato.
Svariati sono gli usi dell'elettromagnetismo:
Al livello industriale molto spesso vengono usati grossi elettromagneti per trasportare travi o oggetti di grosse dimensioni.
Al livello domestico gli elettro-magneti sono sfruttati negli altoparlanti (dove un a membrana sottile attraversata da un leggerissimo anellino di ferro viene fatta vibrare, producendo suoni, da degli elettro magneti) e nei contatori.

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