Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio...

37
Alta tensione La Fisica dell’elettromagnetismo attraverso lo studio degli strumenti scientifici storici del Virgilio Alta Tensione

Transcript of Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio...

Page 1: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Alta tensione

La Fisica dell’elettromagnetismo attraverso lo studio degli strumenti scientifici storici del Virgilio

Alta Tensione

Page 2: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Generatori di alta tensione elettrostatici

Page 3: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Corsa alle alte energie

1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule

Laboratorio Sistema EnergiaAnno di 

costruzioneScoperte

LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012SPS 450 GeV 1976 bosoni W e Z nel 1983PS   28 GeV 1959

Berkeley Bevatron (sincrotrone) 6,5 GeV 1954 Scoperta dell'antiprotone nel 1955Cambridge Macchina di Cockroft ‐ Walton 800 KeV ‐ 7MeV 1932 Disintegrazione del Litio nel 1932MIT, Boston Generatore di Van de Graaff 1Mev ‐ 6 Mev 1931

Macchina di Wimshurst 10KeV ‐ 150KeV 1883 raggi X nel 1895

CERNGinevra

Page 4: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Acceleratori di particelle in casa

3 stage semiconductor diode cascade multiplier (green) in anode supply of cathode ray tube television set.

https://it.wikipedia.org/wiki/Generatore_Cockcroft‐Walton

Page 5: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Acceleratori di particelle in casa

Page 6: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Rocchetto di Ruhmkorff

Generatore di categoria diversa dalle precedenti.

Principi di funzionamento:

- Retroazione

- Induzione Elettromagnetica

Page 7: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Rocchetto di Ruhmkorff

Generatore di categoria diversa dalle precedenti.

Principi di funzionamento:

- Retroazione

- Induzione Elettromagnetica

Page 8: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Descrivere un Sistema

Parte 1

Parte 3

Parte 2

OutputInput

Controlli

Processi

Scopo

Origine:• Ideato da …• Nell’anno …

Classificazione:• E’ un sistema del tipo …

Struttura:• Parte 1• Parte 2• Parte 3• Connessione 1-2• Connessione 1-3• Connessione 2-1• Connessione 3-2

Page 9: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Retroazione

Si parla di retroazione (o anche feedback) quando l’output del sistema viene riportato nell’input

Page 10: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Campanello elettrico

Page 11: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Campanello elettrico

Page 12: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Rocchetto di Ruhmkorff

Generatore di categoria diversa dalle precedenti.

Principi di funzionamento:

- Retroazione

- Induzione Elettromagnetica

Page 13: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Induzione elettromagneticahttp://online.scuola.zanichelli.it/amaldi‐files/Cap_E5/CapE5_Onde_e_InduzElettromagn_Amaldi.pdf

Il fenomeno dell’induzione elettromagnetica

Le applicazioni

- La corrente indotta

- L’alternatore – generazione di corrente alternata

- La tensione efficace

- Il trasformatore

La interpretazione teorica dell’induzione elettromagnetica

- Inclusione nella elettrodinamica classica (equazioni di Maxwell)

- Teoria della relatività

Page 14: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Induzione elettromagneticahttp://online.scuola.zanichelli.it/amaldi‐files/Cap_E5/CapE5_Onde_e_InduzElettromagn_Amaldi.pdf

Il fenomeno dell’induzione elettromagnetica

Le applicazioni

- La corrente indotta

- L’alternatore – generazione di corrente alternata

- La tensione efficace

- Il trasformatore

La interpretazione teorica dell’induzione elettromagnetica

- Inclusione nella elettrodinamica classica (equazioni di Maxwell)

- Teoria della relatività

Page 15: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Corrente indotta

Page 16: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012
Page 17: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Alternatore

Page 18: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012
Page 19: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Trasformatore

Page 20: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Trasformatore

Page 21: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Induzione elettromagneticahttp://online.scuola.zanichelli.it/amaldi‐files/Cap_E5/CapE5_Onde_e_InduzElettromagn_Amaldi.pdf

Il fenomeno dell’induzione elettromagnetica

Le applicazioni

- La corrente indotta

- L’alternatore – generazione di corrente alternata

- La tensione efficace

- Il trasformatore

La interpretazione teorica dell’induzione elettromagnetica

- Inclusione nella elettrodinamica classica (equazioni di Maxwell)

- Teoria della relatività

Page 22: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Rocchetto di Ruhmkorff – rappresentazione prospettica

Page 23: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Rocchetto di Ruhmkorff – schema

Page 24: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012
Page 25: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Rocchetto di Ruhmkorff – Output

Andamento delle grandezze fisiche del sistema in funzione del tempo (dello stato del circuito primario, aperto o chiuso)

i1 corrente nel circuito primario

V2 tensione nel circuito secondario (output)

Page 26: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Rocchetto di Ruhmkorff – Output

Page 27: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Generatori di alta tensione

Page 28: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

La interpretazione teorica della induzione elettromagnetica

Fatti TeoriaP

Page 29: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Fatti TeoriaP

Page 30: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Fatti TeoriaP

Page 31: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Fatti TeoriaP

Fenomeno dell’induzione elettromagneticascoperto da Faraday nel 1831

Page 32: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Fatti TeoriaP

Fenomeno dell’induzione elettromagneticascoperto da Faraday nel 1831

Faraday codifica la legge dell’induzione elettromagneticasempre nel 1831

Page 33: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Fatti TeoriaP

Page 34: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Fatti NuovaTeoriaP’

Page 35: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012
Page 36: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Rocchetto di Ruhmkorff – la scheda da compilare

Capitoli

1. Origine e classificazione

2. Struttura

3. Descrizione1. Scopo2. Input / Output3. Processi4. Controlli

4. Principi di funzionamento

5. Modalità di funzionamento

Page 37: Alta Tensione - 4 - Quarta parte...Corsa alle alte energie 1 eV = 1,6 x 10e‐19 Joule Laboratorio Sistema Energia Anno di costruzione Scoperte LHC 7 TeV 2008 bosone di Higgs nel 2012

Alta tensione

La Fisica dell’elettromagnetismo attraverso lo studio degli strumenti scientifici storici del Virgilio

Alta Tensione