COS’È L’ELETTRICITÀ

Come ottengo la CORRENTE ELETTRICA

si produce con i generatori di corrente che possono essere chimici, meccanici oppure utilizzare l'energia

del sole

Centrale termoelettrica

Generatori meccanici che producono l'energia elettrica

Generatori meccanici che producono l'energia elettrica

geotermia Idroelettrico

eolico

Generatori chimici che producono l'energia elettrica

fotovoltaico

Generatori che producono l'energia elettrica dalla trasformazione delle onde elettromagnetiche (luce e calore del sole)

Solare termodinamico a concentrazione

Nuovo sistema energetico

Modello ideale di un atomo

L’elettricità risiede nell’atomo

Struttura dell’atomo: al centro c’è il nucleo formato da protoni e neutroni ben legati tra di loro; lontano dal nucleo si trovano gli elettroni.In ogni atomo i protoni, dotati di carica elettrica positiva, attraggono gli elettroni, di carica negativa, con una forza elettrica. L’elettricità è quindi la “colla” che tiene insieme l’atomo.

Cos’è la corrente elettrica

Cavo di rame scollegato: l’interno del metallo è formato dai nuclei degli atomi e dai loro elettroni. E’ disegnato però solo un elettrone libero che si sposta tra i nuclei rimanendo però nella stessa zona.

Cavo di rame collegato al generatore: il filo di rame è collegato con una pila e una lampadina; l’elettrone si muove quindi a zig zag verso il morsetto positivo della pila, dal quale è attratto.

Conduttori e isolanti

Conduttori: sono i materiali che si lasciano attraversare con facilità dalla corrente elettrica, come i metalli, le soluzioni elettrolitiche (per esempio acqua e sale) e i gas ionizzanti (come all’interno dei tubi al neon).

Isolanti: sono la ceramica, il vetro, la gomma, le materie plastiche, il legno secco, l’olio e altre sostanze che impediscono il passaggio della corrente elettrica.

Grandezze elettriche

GRANDEZZE ELTTRICHE

Tensione (Volt)– differenza di potenziale tra il generatore della corrente e l polo negativo -

Resistenza ohm (Ω) – Resistenza del materiale a essere un conduttore di energia e dipende da:

materiale da cui è composto il cavo;

lunghezza del cavo (più corto meno resistenza)

sezione del cavo

Ampere (A) - intensità di corrente - dipende da due fattori la tensione fornita dal generatore e la resistenza del conduttore

LEGGE DI OHM

L'intensità della corrente elettrica (A) che scorre in un materiale conduttore aumenta al crescere della tensione (volt) e diminuisce al crescere dalla resistenza (ohm).

Intensità (A) = tensione (v) resistenza ( Ω )

Potenza ed energia

Potenza (watt): si calcola moltiplicando l’intensità della corrente che attraversa il filamento per la tensione alla quale è sottoposta.

Potenza watt = ampere x volt -

kilowatt = 1000 watt

Energia (wattora): l’energia consumata da un apparecchio è misurata dalla sua potenza moltiplicata per il tempo di funzionamento (ore).

wattora– è l'unità di misura delle nostre bollette – si misura un kilowatt (1000 watt) x 1 ora

Intensità di corrente elettrica (ampere) che scorre in un conduttore aumenta con il crescere della tensione (volt) e

diminuisce al crescere della resistenza (ohm)

Circuito elettricoÈ composto da tre elementi indispensabili

a) Generatore di corrente

b) Apparecchi utilizzatori

c) Filo conduttore

circuito elementare

Per montare il circuito della foto occorrono: una pila da 4,5 volt, una lampada da 4,5 volt, un interruttore, filo elettrico.

Simboli degli schemi elettrici

circuito in paralleloPer montare questo circuito occorrono: una pila da 4,5 volt, tre lampade da 4,5 volt, tre interruttori, filo elettrico.Ogni apparecchio è collegato con una linea indipendente (in parallelo) alla linea di alimentazione e funziona alla tensione del generatore.In questo circuito si possono utilizzare lampadine dello stesso voltaggio (tensione) del generatore di corrente

Schema circuito in parallelo

circuito in seriePer montare questo circuito occorrono: una pila da 4,5 volt, tre lampade da 1,5 volt, tre interruttori, filo elettrico.Ogni apparecchio è collegato in fila con gli altri (in serie) sulla linea di alimentazione e la tensione del generatore è divisa tra le singole lampade.In questo circuito si possono utilizzare lampadine che tutte insieme hanno stesso voltaggio (tensione) del generatore di corrente

Schema circuito in serie

Osserviamo quattro tipi di apparecchio

L’elettromagnete è un filo di rame arrotolato su un rocchetto con un nucleo di ferro all’interno.Il motore da modellismo è formato da due magneti curvi dentro cui può ruotare un elettromagnete.

Un circuito elementare è costituito da: un generatore di corrente, un apparecchio utilizzatore, i fili conduttori di collegamento.La resistenza è un filo (o una barretta), cattivo conduttore di elettricità.

Ci sono tre effetti della corrente elettrica

a)Chimico

b)Termico

c)magnetico

Effetto chimico

Effetto chimico

Effetto chimico

Effetto chimicoaccumulatore

Effetto magnetico

eletrocalamita

Alternatore

L’alternatore è una macchina rotante che, quando gira, genera corrente alternata.La dinamo delle biciclette è un piccolo alternatore costituito da:- un rotore, magnete cilindrico con quattro poli Nord e quattro poli Sud;- uno statore, costituito da otto piastre di ferro a contatto con un rocchetto di filo di rame con moltissimi elettroni liberi;- una lampadina, collegata col filo di rame.

Motore elettrico

Effetto termico

APPARECCHI DI USO DOMESTICO

Apparecchi elettrici in casa

Lampade

Campanello elettrico

Ferro da stiro

Frullatore

Lavatrice

Lampade

Lampada comune: dura circa 1000 ore di accensione, costa poco ma è poco efficiente, cioè consuma molto rispetto alla luce che emette. Ormai fuori commercio in quanto consumano troppo.

Lampada a fluorescenza: dura circa 8000 ore di accensione; è molto più efficiente, cioè consuma poco rispetto alla luce che emette.

Campanello elettrico

Il campanello è formato da una parte meccanica (campana metallica e martelletto) e da un circuito elettrico con un elettromagnete.

Funzionamento: premendo il pulsante l’elettromagnete si magnetizza, attira la lamina e il martelletto batte sul campanello; allo stesso tempo si interrompe il contatto con la vite, l’elettromagnete si smagnetizza e la lamina flessibile torna nella posizione di partenza.

Ferro da stiro

Il ferro da stiro è costituito da:- il manico con attacco del filo elettrico e pulsanti per il vapore;- il serbatoio dell’acqua;- la piastra, dotata di fori per l’uscita del vapore.

Frullatore

Il frullatore è formato da tre elementi:- il basamento che contiene il motore con la parte elettrica e l’albero motore;- il bicchiere dotato sul fondo di un utensile formato da sei fruste di metallo;- il motore formato da due pezzi: la parte fissa (statore) e la parte rotante (rotore).

Lavatrice

La parte interna contiene la grossa vasca cilindrica in cui si trova il cestello per gli indumenti. Il cestello è azionato da una grossa puleggia (ruota) collegata al motore elettrico. Dentro la vasca c’è la serpentina elettrica con la resistenza e il termostato.

Sicurezza in casa

Per evitare la scossa

Non tenere apparecchi elettrici sul bordo della vasca o lavandino.

Non impugnare l’asciugacapelli con le mani bagnate.

Non toccare la vite metallica del portalampada per cambiare una lampadina.

Non avvolgere il filo sul ferro da stiro caldo.

La scossa elettrica

Contatto diretto: la persona sta sistemando la presa senza avere staccato l’interruttore generale e per errore tocca i cavi.

Contatto diretto: la donna tocca un filo scoperto in tensione senza saperlo; se le suole sono di gomma non prende la scossa.

Contatto indiretto: il ragazzo tocca la lavatrice che è in tensione per un cavo elettrico difettoso a sua insaputa.

Consumi elettrici

Potenza di un apparecchio

Potenza impegnata

Consumi bimestrali

Potenza di un apparecchio

La tabella mostra i consumi approssimativi dei vari apparecchi:- gli apparecchi con resistenza richiedono molta energia;- gli apparecchi con solo motore consumano molto meno;- gli apparecchi “luce e suono”, assorbono poca potenza.

Potenza impegnata

La potenza impegnata è quella disponibile in ogni appartamento in base al contratto con la Società Elettrica. Essa è riportata anche sulla bolletta bimestrale.

La classe di consumo energetico, detta anche classe di efficienza energetica, è una suddivisione della scala di consumi degli elettrodomestici normata dall’Unione Europea. Essa indica appunto i consumi annuali espressi in kWh di un elettrodomestico tramite lettere dalla A alla G.

Le fasce di consumo corrispondenti a una classe variano a seconda del tipo di elettrodomestico.