elettricità

LA CORRENTE ELETTRICA

La corrente elettrica è uno spostamento complessivo delle cariche elettriche. Cioè un qualsiasi moto ordinato definito operativamente come la quantità di carica elettrica che attraversa una determinata superficie nell’unità di tempo. 

1°) La prima legge di Ohm afferma che nei conduttori ohmici l’intensità di corrente è direttamente proporzionale alla differenza di potenziale I componenti elettrici che seguono questa legge sono i resistori.

2°) La seconda legge di Ohm afferma che la resistenza di un filo conduttore è direttamente proporzionale alla sua lunghezza e inversamente proporzionale alla sua area trasversale. 

Circuito in serie 

In un circuito in serie tutti i componenti sono collegati allo stesso circuito. Ciò significa che condividono la stessa corrente che scorre attraverso tutti i componenti collegati. In questo circuito notiamo che aumentando la tensione aumenterà anche il flusso di elettroni e a sua volta la lampadina produrrà più luce. 

Circuito in parallelo 

Un circuito in parallelo collega due o più componenti bipolari. È importante collegare solo poli identici tra loro. Le lampadine funzionano perché sono collegate tra loro e la corrente passa. Ogni luce in un circuito in parallelo ha il proprio circuito. Le singole correnti si sommano alla corrente totale. Notiamo che aumentando la tensione aumenterà il flusso degli elettroni e aumentando la resistenza il flusso di elettroni diminuirà. 

LA PILA 

Una batteria, o più propriamente pila, è un dispositivo elettrochimico che ormai è entrato pesantemente nella nostra vita quotidiana. Questi dispositivi fanno funzionare i nostri cellulari, le lampade portatili, le automobili (ne permettono l’avvio), i computer (sia portatili che fissi, che montano una piccola batteria fondamentale per mantenere la configurazione) e tantissimi altri ritrovati della tecnica dei quali non possiamo più fare a meno.  

COME FUNZIONA? 

Una pila permette di ricavare energia elettrica da una reazione chimica chiamata ossidoriduzione: una sostanza perde elettroni e li trasferisce a un’altra che li riceve, trasportando una certa quantità di energia. La configurazione della pila permette di intercettare il flusso di elettroni tra le due sostanze, che  costituisce la corrente elettrica che alimenta il circuito cui la pila è collegata.  

Nicolas Achilli 

SCHEMA GENERALE DELLE CENTRALI ELETTRICHE 

CHE COSA SONO?

Una centrale elettrica è un impianto industriale  dedicato alla produzione di energia elettrica tramite la trasformazione di una fonte di energia primaria. La macchina dedicata alla conversione dell’energia è solitamente un generatore elettrico costituito da un alternatore mosso da un motore, fanno eccezione degli impianti fotovoltaici. Per la gestione dell’impianto nella centrale è presente la strumentazione di controllo che generalmente contiene anche il trasformatore necessario alla trasmissione dell’energia elettrica in alta o altissima tensione.

COME SI CLASSIFICA

Una centrale elettrica è classificata in base alla fonte energetica che trasforma, principalmente si hanno la centrale termoelettrica, la centrale idroelettrica, la centrale nucleare, la centrale solare, la centrale eolica e la centrale geotermoelettrica.

Jacopo Cadura

ESEMPIO DI CENTRALE ELETTRICA

CON FONTE RINNOVABILE 

Le centrali elettriche a fonti rinnovabili sono impianti i cui viene prodotta energia elettrica a partire da fonti inesauribili, cioè fonti capaci di rigenerarsi a una velocità almeno pari a quella con cui vengono consumate, producono energia elettrica pulita a partire da fonti non esauribili e si distinguono in:  

• Le centrali idroelettriche producono energia elettrica sfruttando l’energia dell’acqua attraverso la costruzione di dighe, cioè sbarramenti di corsi d’acqua che ne permettono l’accumulo, associate all’utilizzo di turbine idrauliche. Le turbine sono collegate agli alternatori che hanno lo stesso principio di funzionamento dell’alternatore di una bicicletta, che trasforma l’energia meccanica in elettrica.

• Le centrali solari producono energia elettrica sfruttando l’energia del Sole attraverso impianti solari termici e impianti solari fotovoltaici, costituiti da pannelli solari di vario tipo. Negli impianti termici i raggi del Sole vengono fatti convergere su un fluido, che si scalda fino a raggiungere temperature molto elevate. Negli impianti fotovoltaici, invece, l’energia radiante del Sole viene convertita direttamente in energia elettrica e in questo tipo di impianti non è necessario il gruppo turbina-alternatore.

• Le centrali eoliche producono energia elettrica sfruttando l’energia cinetica dei venti attraverso gli aerogeneratori, che sono l’evoluzione dei mulini a vento. Gli aerogeneratori sono alte torri dotate di un rotore e di un generatore che trasforma l’energia meccanica di rotazione in energia elettrica. Un parco eolico è un insieme di aerogeneratori.

• Le centrali geotermiche sfruttano il calore presente nel sottosuolo. Infatti, penetrando in profondità nella superficie terrestre, la temperatura diventa gradualmente più elevata. In alcune particolari zone, come Larderello, in provincia di Pisa, si possono presentare condizioni per cui la temperatura del sottosuolo è alta anche a profondità relativamente basse.

• Le centrali a biomasse sfruttano l’energia chimica delle biomasse, cioè materiale organico di origine vegetale e animale, attraverso la combustione di biomasse asciutte, come gli scarti di legname, dalla quale si ottiene il calore per trasformare acqua in vapore e mettere in moto un sistema turbina a vapore – alternatore %3D la fermentazione di biomasse umide, da cui si ottiene gas metano. La fermentazione è un processo chimico che avviene in assenza di ossigeno, con cui i composti organici vengono demoliti in composti più semplici. 

• Le centrali mareomotrici permettono di ottenere energia elettrica sfruttando le maree, le variazioni di temperatura del mare, oppure i moti ondosi. Prendiamo come esempio le centrali a marea. Le maree sono variazioni del livello del mare. Costruendo una diga di sbarramento, si realizza un bacino artificiale. Il dislivello tra il bacino e il mare aperto genera un flusso d’acqua che aziona un sistema di turbine idrauliche, che sono collegate a dei generatori di elettricità.

Valentina Theaned Masache Pineda

ESEMPIO DI CENTRALE ELETTRICA

CON FONTE NON RINNOVABILE

Le fonti di energia non rinnovabili si riformano ma richiedono molto tempo per farlo, per questo non sono “rinnovabili”. Per esempio i combustibili fossili (petrolio, carbone, gas naturale) ma anche il “combustibile” per l’energia nucleare, appartengono a questa categoria. 

IL PETROLIO

Il petrolio proviene dalla lenta decomposizione di organismi viventi ovvero piante e animali sepolti nei fondali marini e tra gli strati della terra. Il petrolio si può lavorare per ottenere altri combustibili come il gasolio o la benzina usati per mezzi di trasporto e riscaldamento domestico 

IL CARBONE     

ll carbone si è formato quando milioni di anni fa, enormi foreste si sono decomposte e sono state coperte da altri strati di terreno e di vegetazione. Il carbone si estrae dal sottosuolo scavando miniere con gallerie profonde. La combustione del carbone produce più calore ma anche più scorie.

IL GAS NATURALE 

Il gas naturale o metano è un combustibile gassoso, anche lui originato, come il petrolio dalla decomposizione di residui organici. Brucia facilmente ed inquina poco l’aria perché rilascia fumi con poche scorie.

Gloria Stevani