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lunedì 17 settembre 2018

ELETTRONICA 6 - APPUNTI DI UN PRINCIPIANTE - I GENERATORI DI TENSIONE

GENERATORI DI TENSIONE

I più comuni generatori di tensione sono le pile che possiamo trovare in commercio informe e dimensioni diverse (vedi figura 37).
Ogni pila può erogare a seconda del modello tensioni da 1,5 - 4,5 - 9 Volt.
Esistono dei generatori di tensione ricaricabili, conosciuti con il nome di pile al nichel/cadmio oppure accumulatori al piombo, normalmente installati su tutte le auto, che generano una tensione di 12,6 Volt.
Esistono anche dei generatori in grado di trasformare la luce in una tensione è per questo motivo sono chiamati celle solari .
Alcuni generatori funzionano con il moto. Ad esempio la dinamo, installata su ogni bicicletta, o gli alternatori, installati sulle auto per ricaricare la batteria.
La dinamo installata nelle biciclette genera una tensione alternata.
In ogni appartamento sono presenti le prese elettriche dalle quali possiamo prelevare una tensione di 220 Volt alternata.
Il generatore di tensione chiamato trasformatore viene utilizzato in elettronica per ridurre la tensione alternata di rete dei 220 volt in tensione inferiore ad esempio 9 - 12 - 20 - 30 Volt.
La capacità di una pila viene espressea in Amper ora. Una pila da 3 Ah si scarica in un'ora se preleviamo 3 Amper, in due ore se preleviamo 1,5 Amper ed in 30 ore se preleviamo 0,1 Amper.

COLLEGAMENTI IN SERIE O IN PARALLELO  

Gli esercizi che seguono permetteranno di constatare che cosa avviene se si collegano in serie o in parallelo due sorgenti di alimentazione. 
Procurarsi due pile quadre da 4,5 volt, una lampadina da 6 volt completa del suo portalampadina e uno spezzone di filo di rame isolato in plastica per impianti elettrici.
Collegando i due estremi della lampadina ad una sola pila
(vedi figura 39) vedrete la lampadina accendersi. 
Se prendete le due pile e collegate insieme i loro terminali positivi ed i loro terminali negativi e poi a questi collegate nuovamente la lampadina, anche in questo caso la lampadina si accenderà con la stessa intensità che si otteneva usando una sua pila.
Questo collegamento chiamato parallelo (vedi figura 39) non ha modificato il valore della tensione che rimane sempre di 4,5 volt, ma solo la sua potenza.
In pratica abbiamo raddoppiato l'autonomia della pila, vale a dire che se una sola pila poteva tenere accesa la lampadina per un tempo di 10 ore, collegando le due in parallelo riusciremo a tenerla accesa per un tempo di 20 ore.
Ora colleghiamo il positivo di una pila al negativo della seconda pila (vedi figura 40), poi ai due estremi delle pile collegate la lampadina e subito noterete un aumento della luminosità
Questo collegamento chiamato serie, ha raddoppiato il valore della tensione che da 4,5 volt  è salito a 4,5 + 4,5 = 9 volt.
Se per errore si collega il negativo di una pila con il negativo della seconda e sui due estremi positivi (vedi figura 40 a destra) colleghiamo la lampadina questa rimane spenta perché gli elettroni di identica polarità si respingono. 
Lo stesso fenomeno si riscontra se si collega il positivo di una pila al positivo della seconda pila. 

Importante
Noi possiamo collegare in parallelo anche 2, 3, 4 pile a patto che eroghino a la stessa tensione, quindi possiamo collegare in parallelo due o più pile da 4,5 volt oppure due o più pile che roghino 9 volt., ma non possiamo collegare in parallelo una pila da 4,5 volt con una da 9 volt perché la pila che eroga una tensione maggiore si scaricherebbe sulla pila che eroga una tensione minore. 
Le pile con differenti tensioni si possono invece collegare in serie. Ad esempio se colleghiamo in serie ad una pila da 4,5 Volt una da 9 Volt (vedi figura 41) otterremo una tensione totale di:
4,5 +  9 = 13,5 volt
Se colleghiamo in serie tre pile, una pila da 4,5 volt, una da 9 volt ed una da 1,5 volt (vedi fig. 42) otterremo una tensione totale di:
4,5 + 9 + 1,5 = 15 volt.

In un collegamento in serie dovremmo però scegliere delle pile che abbiano una stessa capacità. 
Ad esempio se la pila 4,5 volt  ha un'autonomia di 10 ore, quella da 9 volt un'autonomia di 3 ore e quella da 1,5 volt un'autonomia di 40 ore, collegandole in serie cesseranno di fornirci tensione dopo solo 3 ore, cioè quando la pila da 9 volt che ha un'autonomia minore, si sarà totalmente scaricata.
















lunedì 3 settembre 2018

LED - LIGHT EMITTING DIODE

Il primo settembre – finalmente – entra in vigore il Regolamento (CE) 244/2009 che mette al bando le vecchie lampadine alogene. Un importante passo in avanti verso il risparmio energetico.

Dal 1° settembre 2018, quindi, alcune alogene non saranno più in commercio. I negozianti avranno ancora la possibilità di vendere quelle avanzate nei loro magazzini, ma una volta terminate le scorte non sarà più possibile acquistarle.
Una norma che coinvolge tutti i paesi dell’Unione Europea, compresa l’Italia, e che doveva scattare il 1° settembre 2016, ma che è stata posticipata di due anni per permettere a tutti i membri di adeguarsi.
L’obiettivo del Regolamento è quello di indurre i consumatori ad utilizzare lampadine a basso consumo energetico, e in particolare le lampadine a LED, che consumano circa 5 volte meno energia di quelle alogene.
Una decisione presa dalla Commissione europea che mira a ridurre i consumi energetici; una strada iniziata nel lontano 2009, con l’inizio dell’abolizione delle vecchie lampadine a incandescenza.
Il divieto però non vale per tutte le alogene, almeno per ora. Saranno vietate quelle con attacco a vite E14 ed E27, e quelle con attacco G4 e GY6.35. Le R7 e le G9 si potranno ancora comprare, ma solo se di classe energetica C – o superiore. Stessa cosa per le GU10 e le GZ10.

I LED fanno bene (e non solo al portafoglio)

Da una stima di Enea (l’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile) questo passaggio consentirà un risparmio energetico annuale di 48 TWh, l’equivalente del consumo annuo di elettricità del Portogallo. Nelle tasche delle famiglie europee si tradurrà in un risparmio fino a 115 euro all’anno.
Per valutare la convenienza economica di una lampadina occorre misurare il tempo di vita della lampadina, il costo della lampadina e la dissipazione totale.
Come abbiamo già spiegato nell’articolo Watt e Lumen, Mini-Guide all’acquisto dei LED, i LED hanno un basso consumo energetico ed emettono molta più luce rispetto alle lampadine alogene. Inoltre, hanno un ciclo di vita molto più lungo: durano infatti 20 anni circa (contro i 4 delle alogene) e sviluppano solo il 10% di calore (contro il 95 per cento delle vecchie lampade).
Per un approfondimento su quanto si può risparmiare utilizzando i LED rimandiamo all’articolo dedicato: Quanto risparmio usando i LED? | Mini-Guide all’acquisto dei LED.
Anche l’ambiente trae vantaggio dai LED. Sempre secondo Enea, il bando delle lampadine alogene permetterà di eliminare circa 15,2 milioni di tonnellate di emissioni di CO2 entro il 2025, che equivalgono al totale delle emissioni generate da circa due milioni di persone all’anno.
Peraltro, alcune alogene emettono raggi ultravioletti, dannosi per pelle e occhi, quindi anche dal punto di vista della salute i LED vincono la sfida. Senza contare il fatto che grazie ai LED possiamo anche scegliere la temperatura di colore che preferiamo. Ne parliamo nell’articolo Luce calda e fredda, Mini-Guide all’acquisto dei LED.

From-https://illuminotronica.it/regolamento-lampadine-alogene/

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CHE COSA E’ UN LED? COME FUNZIONA?

Iniziamo dalla parola: “LED” è l’abbreviazione di “Light Emitting Diode”, che tradotto in italiano significa “Diodo ad emissione di luce“.
Quindi un LED è un diodo che emette della luce. Bene, ma che cos’è un “diodo”?
Semplicemente, un diodo è un elemento usato in elettronica (ne vediamo alcuni rappresentati nell’immagine) la cui funzione è quella di permettere il passaggio di corrente che va in una direzione e bloccare totalmente la corrente che scorre nella direzione inversa. Il nome “di-odo” deriva dal fatto che il componente ha 2(di) elettr(odi) che sono quei due fili che escono dalla testa del diodo.
Ora, fatta chiarezza sul nome e senza entrare in dettagli tecnici, quello che ci interessa maggiormente di un LED è che… emette luce!
Quindi, facendo passare della corrente elettrica attraverso un LED questo emette della luce, ma non solo, a differenza di una normale lampadina cosuma MOLTO meno, dura molto di più, è più veloce nell’accenzione/spegnimento ed ha dimensioni più ridotte.



UN PO’ DI STORIA

I primi LED erano disponibili solo nel colore rosso. Venivano utilizzati come indicatori principalmente nei circuiti elettronici o nei display.
Successivamente ne vennero sviluppati alcuni che emettevano luce gialla e verde (a seconda del materiale con cui venivano costruiti).
A volte venivano integrati due LED all’interno dello stesso bulbo, generalmente uno rosso e uno verde, così da poter avere tre diversi possibili colori dallo stesso contenitore: verde, rosso, giallo (verde + rosso accesi insieme).
Negli anni novanta vennero realizzati LED con efficienza sempre più alta e in una gamma di colori sempre maggiore fino a quando, con la realizzazione di LED a luce blu, fu possibile realizzare dispositivi che (integrando tre dispositivi: uno rosso, uno verde e uno blu) potevano generare qualsiasi colore.
Un’altra significativa svolta fu la realizzazione di LED bianchi e LED ad alta luminosità: grazie a questi, ai nostri giorni, è possibile realizzare lampade LED e tubi LED (simili ai tubi al neon) che hanno la stessa luminosità delle lampade comuni o lampade fluorescenti, ma con una significativa riduzione del consumo, con una maggiore efficienza e una maggiore durata.


IL LED OGGI

Oggi i LED vengono usati in molti apparecchi, basta guardarci un po’ intorno per scoprire che siamo circondati da dispositivi che li adottano: la TV, il telecomando, su molti altri elettrodomestici, gli impianti hi-fi, il cellulare, cartelloni informativi su autostrade, cartelloni pubblicitari, maxischermi, semafori, luci stradali, nelle gallerie, le luci di segnalazione dei veicoli, su dispositivi laser, oltre che ovviamente su tutte le lampade, tubi e fari di nuova concezione.
La svolta della tecnologia dei LED che si sta vivendo in questo periodo nell’illuminazione delle architetture costituisce una rivoluzione nell’illuminotecnica che non ha paragoni negli ultimi decenni.


From: http://www.eternitylight.com/che-cosa-e-un-led-come-funziona/

mercoledì 11 aprile 2018

ELETTRONICA 5 - APPUNTI DI UN PRINCIPIANTE - LA POTENZA


LA POTENZA - UNITA' DI MISURA WATT

Conoscendo il valore di tensione di un qualsiasi generatore (pila, trasformatore, linea elettrica) e la corrente che preleviamo per alimentare una lampadina, una radio, un frigorifero, un saldatore ecc., potremo conoscere il valore della potenza assorbita espressa in watt.
La formula che ci permette di ricavare i watt è molto semplice:
watt = volt x amper
Una lampadina da 12 volt - 0,5 amper assorbe dunque una potenza di:
12 x 0,5 = 6 watt

Conoscendo i watt e gli amper possiamo conoscere il valore della tensione di alimentazione usando la formula inversa:
volt = watt : amper
Se abbiamo una lampada da 6 watt che assorbe 0,5 amper, la sua tensione di alimentazione sarà di:
6 : 0,5 = 12 volt

Conoscendo i watt ed i volt possiamo conoscere gli amper assorbiti usando la formula:
amper = watt : volt
Una lampadina della potenza di 6 watt da alimentare con una tensione di 12 volt assorbirà una corrente di:
6 : 12 = 0,5 amper

Dato che il watt indica la potenza, si deduce che un saldatore da 60 watt eroga in calore una potenza maggiore di un saldatore da 40 watt.
Analogamente, confrontando due lampadine , una da 50 watt e una da 100 watt, la seconda assorbirà una potenza doppia rispetto alla prima, ma emetterà anche il doppio di luce.

Il multiplo del watt è il KILOWATT.
I sottomultipli sono:
MILLIWATT
MICROWATT .
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WATT    = VOLT X AMPER
AMPER = WATT : VOLT
VOLT    = WATT : AMPER
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Riepilogo:

CORRENTE ELETTRICA: la corrente elettrica è un movimento di elettroni attirati dai protoni. Quando ogni atomo ha equilibrato i suoi protoni con gli elettroni mancanti non avremo più nessuna corrente elettrica.
ELETTRONICA 1

La corrente si misura in AMPER
La corrente  non dipende in alcun modo dal valore della tensione,  quindi  possiamo  prelevare  1 amper sia da una pila da 1,5 volt come da una pila da 9 volt o da una batteria da auto da 12 volt oppure dalla tensione di rete dei 220volt. 

TENSIONE ELETTRICA
 - unità di misura VOLT
Qualsiasi pila  ha un elettrodo positivo ed un elettrodo negativo perché all'interno del suo corpo esiste uno squilibrio di elettroni.   (vedi Elettronica 1)

Questo squilibrio di cariche positive e negative genera una una tensione che si misura in volt.

Una pila da 9 volt ha uno squilibrio di elettroni sei volte maggiore rispetto ad una pila da 1,5 volt.

Una batteria da 12 volt avrà uno squilibrio di elettroni otto volte maggiore rispetto ad una pila da 1,5 volt.
ELETTRONICA 2
 

FREQUENZA
- unità di misura HERTZ
Nella fig. 26 ( Elettronica 3) riportiamo il grafico di un periodo della tensione alternata, che, come potete vedere, raffigura una sinusoide composta da una semionda positiva e da una semionda negativa.

Il numero delle sinusoidi che si ripetono nel tempo di 1 secondo viene chiamata frequenza e viene espressa con la sigla Hz, che significa Hertz


lunedì 19 marzo 2018

ELETTRONICA 4.1 - APPUNTI DI UN PRINCIPIANTE - ANDRE'-MARIE AMPERE


André-Marie Ampère 
(Lione, 20 gennaio 1775Marsiglia, 10 giugno 1836
è stato un fisico francese.
L'unità di misura della corrente elettrica, l'ampere, porta il suo nome (che è anche stato inciso sulla Torre Eiffel). 

L'ampere (simbolo: A, talvolta erroneamente abbreviato con amp) è l'unità base SI (1) usata per misurare l'intensità della corrente elettrica. Essendo una delle sette unità fondamentali del SI, tutte le altre unità elettromagnetiche sono derivate da essa. Per definizione un ampere è l'intensità di corrente elettrica che, se mantenuta in due conduttori lineari paralleli, di lunghezza infinita e sezione trasversale trascurabile, posti a un metro di distanza l'uno dall'altro nel vuoto, produce tra questi una forza pari a 2 × 10-7 N per ogni metro di lunghezza.
L'ampere prende il nome dal fisico francese André-Marie Ampère (1775-1836), uno dei principali studiosi dell'elettromagnetismo.
Il modo corretto di scrivere ampere è con la lettera iniziale minuscola, tranne quando secondo le regole grammaticali si debba scrivere una parola con la maiuscola iniziale. Inoltre va scritto senza accento, per convenzione (si tratta della scrittura semplificata internazionale dell'unità di misura, non del cognome del fisico). 

(1) sistema internazionale di unità di misura (in francese: Système international d'unités), abbreviato in SI (pronunciato esse i), è il più diffuso sistema di unità di misura. Assieme al sistema CGS (centimetro-grammo-secondo) viene spesso indicato come sistema metrico decimale, soprattutto nei paesi anglosassoni. All'inizio venne chiamato Sistema MKS in quanto comprendeva solo le unità metro, chilogrammo e secondo. 



martedì 27 febbraio 2018

ELETTRONICA 3.1 - APPUNTI DI UN PRINCIPIANTE - HEINRICH RUDOLF HERTZ

ELETTRONICA 3.1 - APPUNTI DI UN PRINCIPIANTE  
HEINRICH RUDOLF HERTZ


Heinrich Rudolf Hertz 
(Amburgo, 22 febbraio 1857 – Bonn, 1º gennaio 1894) è stato un fisico tedesco.
Per primo dimostrò sperimentalmente l'esistenza delle onde elettromagnetiche previste teoricamente da James Clerk Maxwell con un apparato di sua costruzione, il dipolo hertziano, in grado di emettere onde radio.
In suo onore, nel sistema internazionale la frequenza è misurata in hertz.

Hertz nacque ad Amburgo, in una famiglia di origini ebraiche convertitasi al Cristianesimo. Suo padre era consigliere della città e sua madre figlia di un medico. 
Durante la frequenza dell'università a Berlino mostrò un'attitudine per le scienze e le lingue, imparando l'arabo ed il sanscrito. Studiò scienze ed ingegneria nelle città tedesche di Dresda, Monaco di Baviera e Berlino. Fu anche studente di Gustav Robert Kirchhoff ed Hermann von Helmholtz.
Laureatosi nel 1880 rimase un pupillo di Helmholtz fino al 1883 quando ottenne la posizione di lettore di fisica teorica all'università di Kiel. Nel 1885 ricevette la cattedra all'Università di Karlsruhe e nello stesso periodo compì la scoperta delle onde elettromagnetiche (per un certo tempo denominate: onde hertziane). 
In seguito ad un primo esperimento eseguito da Michelson nel 1881 (anticipatore del più celebre esperimento di Michelson-Morley del 1887) che escludeva l'esistenza dell'etere, egli riformulò le equazioni di Maxwell per tenere conto della novità.
Con un esperimento egli dimostrò che dei segnali elettrici potevano essere inviati attraverso l'aria, come già predetto da James Clerk Maxwell e Michael Faraday e pose le basi per l'invenzione della radio. 
Egli scoprì inoltre l'effetto fotoelettrico (la cui spiegazione teorica fu successivamente elaborata da Albert Einstein) osservando che oggetti elettricamente carichi perdevano la carica se esposti alla luce ultravioletta. 
Morì per granulomatosi di Wegener all'età di trentasei anni a Bonn, in Germania. 
Era lo zio di Gustav Ludwig Hertz vincitore del Premio Nobel per la fisica nel 1925. Il figlio di quest'ultimo, Carl Hellmuth Hertz, fu uno dei padri dell'ecografia medica. 

ELETTRONICA 3 - APPUNTI DI UN PRINCIPIANTE - FREQUENZA

ELETTRONICA 3 - APPUNTI DI UN PRINCIPIANTE - FREQUENZA

Nella fig. 26 riportiamo il grafico di un periodo della tensione alternata, che, come potete vedere, raffigura una sinusoide composta da una semionda positiva e da una semionda negativa.
Il numero delle sinusoidi che si ripetono nel tempo di 1 secondo viene chiamata frequenza e viene espressa con la sigla Hz, che significa Hertz
Se guardate l'etichetta apposta su un contatore di casa vostra troverete indicato 50 Hz oppure p/s 50 che significa periodo in 1 secondo. 
Questo numero sta ad indicare che la tensione che noi utilizziamo per accendere le nostre lampadine cambia di polarità 50 volte in 1 secondo.
Una variazione di 50 volte in 1 secondo è talmente veloce che il nostro occhio non riuscirà mai a notare il valore crescente o decrescente delle semionde.
Misurando questa tensione con una voltmetro la lancetta non devierà mai da un minimo ad un massimo, perché le variazioni sono troppo veloci rispetto all' inerzia della lancetta.
Solo uno oscilloscopio ci permette di visualizzare sullo schermo questa forma d'onda (vedi fig. 30).





La FREQUENZA si misura in HERTZ:




Link:

ELETTRONICA 2.1 - ALESSANDRO VOLTA

ALESSANDRO VOLTA

Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta 
(Como, 18 febbraio 1745 – Como, 5 marzo 1827) 
è stato un ingegnere, chimico e fisico italiano, conosciuto soprattutto per l'invenzione del primo generatore elettrico mai realizzato, la pila, e per la scoperta del metano

Per saperne di più su Wikipedia

e su Enciclopedia Treccani..........

La prima pila fu ideata e costruita da Alessandro Volta, che ne dette notizia alla Royal Society di Londra il 20 marzo 1800. Volta pervenne a tale realizzazione nel corso delle sue celebri esperienze sulla differenza di potenziale insorgente al contatto fra conduttori diversi (effetto Volta): precisamente constatò che in un circuito costituito da conduttori metallici e da conduttori elettrolitici scorreva una corrente elettrica (che invece non scorreva in un circuito di soli conduttori metallici). 
L’invenzione della pila costituì una tappa fondamentale nello sviluppo dell’elettrologia; per la prima volta, infatti, si veniva a disporre di un apparecchio capace di far scorrere apprezzabili correnti elettriche in un circuito (sino ad allora si disponeva soltanto delle macchine elettrostatiche, assai poco efficienti come generatori di corrente).
Il dispositivo di cui Volta dette notizia, chiamato pila di Volta a colonna, era costituito (fig. 1) da un certo numero di coppie di dischi di rame a e di zinco c separati da dischi di panno b imbevuto di acqua acidulata; ogni terna disco di rame-disco di panno-disco di zinco costituiva un elemento (in seguito detto elemento voltaico), con una forza elettromotrice (f.e.m.) di circa 1 volt. Il funzionamento era però irregolare, in quanto i dischi di panno, premuti dai dischi sovrastanti, facevano scolare l’acqua acidulata lungo la colonna; Volta, per ovviare a tale inconveniente, realizzò un altro dispositivo, la pila a tazze, in cui ogni elemento era costituito (fig. 2) da un elettrodo di rame e uno di zinco, immersi in un recipiente contenente acqua acidulata; i vari elementi erano collegati in serie, l’elettrodo di zinco di un elemento essendo connesso con quello di rame dell’elemento successivo. In un circuito esterno collegato ai due elettrodi liberi della serie (poli o morsetti della pila) si ha passaggio di corrente, diretta dall’elettrodo libero di rame (polo positivo, a potenziale maggiore dell’altro) all’elettrodo libero di zinco (polo negativo, a potenziale minore dell’altro); l’intensità della corrente si riduce però rapidamente col passare del tempo, sino ad annullarsi, in conseguenza dell’insorgere di una forza controelettromotrice/">controelettromotrice di polarizzazione, dovuta all’elettrolisi operata dalla corrente che percorre ogni elemento dall’elettrodo di zinco verso quello di rame.

Fig. 1

Fig. 2














domenica 25 febbraio 2018

ELETTRONICA 2 - APPUNTI DI UN PRINCIPIANTE - TENSIONE

ELETTRONICA 2 - appunti di un principiante -

TENSIONE ELETTRICA - unità di misura VOLT

Qualsiasi pila  ha un elettrodo positivo ed un elettrodo negativo perché all'interno del suo corpo esiste uno squilibrio di elettroni.   (vedi Elettronica 1)
Questo squilibrio di cariche positive e negative genera una una tensione che si misura in volt.
Una pila da 9 volt ha uno squilibrio di elettroni sei volte maggiore rispetto ad una pila da 1,5 volt.
Una batteria da 12 volt avrà uno squilibrio di elettroni otto volte maggiore rispetto ad una pila da 1,5 volt.

Per spiegare il valore di queste differenze utilizzeremo ancora gli elementi acqua aria. Una pila da 1,5 volt può essere paragonata a due recipienti molto bassi: uno pieno d'acqua (negativo) ed uno pieno d'aria (positivo). Se li colleghiamo tra loro avremo un flusso d'acqua molto modesto perché la differenza di potenziale risulta alquanto ridotta (vedi figura 13 e 14). 
Una pila da 9 volt è paragonabile a un recipiente la cui altezza risulta sei volte maggiore rispetto al recipiente da 1,5 volt, quindi se colleghiamo tra loro il il recipiente negativo con il recipiente positivo avremo maggior flusso d'acqua perché la differenza di potenziale è maggiore. 
Come per le misure dei pesi, che possono essere espressi in kilogrammi, quintali, tonnellate e in ettogrammi e milligrammi anche l'unità di misura volt può essere espressa con i suoi multipli chiamati 
MEGAVOLT 
KILOVOLT

oppure con i suoi sottomultipli chiamati 

MILLIVOLT
MICROVOLT
NANOVOLT

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TENSIONI CONTINUE ED ALTERNATE

Abbiamo spesso sentito parlare di tensioni continue e tensioni alternate, ma prima di spiegare la differenza che intercorre tra una e l'altra possiamo dire che:

la tensione continua si preleva da: 
pile, accumulatori, cellule solari 
la tensione alternata si preleva da: 
alternatori e  trasformatori. 

Alimentando una lampadina con una tensione continua prelevata da una pila o da un accumulatore (vedi figura 19), avremo un filo con polarità negativa ed un filo con polarità positiva, quindi gli elettroni scorreranno sempre in un'unica direzione, cioè da un filo negativo verso il filo positivo con una tensione costante.
Alimentando una lampadina con una tensione alternata di 12 volt prelevata da un alternatore o da un trasformatore (vedi figura 20) non avremo più un filo negativo ed un filo positivo perché la popolarità su due fili cambierà continuamente.
Vale a dire che alternativamente nei due fili scorrerà una tensione negativa che diventerà positiva per ritornare negativa e poi nuovamente positiva ecc., quindi gli elettroni scorreranno una volta in un senso ed una volta in senso opposto. L'inversione della polarità sui due fili non avviene bruscamente, cioè non si ha un'improvvisa inversione di polarità da 12 volt positivi a 12 volt negativi o viceversa, ma in modo graduale.
Vale a dire che il valore di una tensione alternata parte da un valore di 0 volt per aumentare gradualmente 1,2,3 ecc. volt positivi fino raggiungere il suo massimo picco positivo di 12 volt, poi inizia a scendere a 11,10,9 ecc. volt positivi fino a ritornare sul valore iniziale di 0 volt
A questo punto la sua popolarità si inverte e sempre in modo graduale aumenta a 1,2,3 ecc. volt negativi fino a raggiungere il suo massimo picco negativo di 12 volt, poi inizia a scendere a 11,10,9 ecc. volt negativi fino a ritornare sul valore iniziale di 0 volt (vedi figura 26).
Questo ciclo da positivo a negativo si ripete all'infinito.








Nella prossima lezione affronteremo la frequenza che si misura in HERTZ.
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Link: ELETTRONICA 1

domenica 18 gennaio 2015

ELETTRONICA 1 - APPUNTI DI UN PRINCIPIANTE - CORRENTE ELETTRICA

CORRENTE ELETTRICA
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La corrente elettrica è un movimento di elettroni attirati dai protoni.

Quando ogni atomo ha equilibrato i suoi protoni con gli elettroni mancanti non avremo più nessuna corrente elettrica.
Poiché la corrente elettrica si ottiene solo se si riescono a mettere in movimento degli elettroni, per spiegarla dobbiamo necessariamente parlare dell'atomo.

L'atomo è costituito da un nucleo di protoni, con carica positiva, e neutroni, con carica neutra, attorno al quale ruotano alla velocità della luce, cioè a 300.000 km/s, degli elettroni, con carica negativa. (vedi fig. 1)







Gli elettroni negativi sono tenuti in orbita dai protoni positivi (vedi fig. 2).


Ciascun atomo, a seconda dell'elemento a cui appartiene, possiede un numero ben definito di protoni e di elettroni. Ad esempio l'atomo dell'idrogeno possiede un solo protone ed un solo elettrone (vedi fig. 3), l'atomo del Borio possiede 5 protoni e 5 elettroni (vedi fig.4), l'atomo del sodio a 11 protoni e 11 elettroni (vedi fig.5), l'atomo della rame possiede 29 protoni e 29 elettroni, mentre l'atomo dell'argento possiede 47 protoni e 47 e elettroni.
Maggiore è il numero degli elettroni presenti in un atomo, maggiore è il numero delle orbite che ruotano attorno al suo nucleo.
Gli elettroni che ruotano molto vicini al nucleo sono chiamati elettroni legati perché non si possono facilmente prelevare dalla loro orbita. Gli elettroni che ruotano nelle orbite più lontane sono chiamati elettroni liberi perché si riescono a sottrarre senza difficoltà dalle loro orbite per inserirli in un altro atomo. Questo spostamento di elettroni da un atomo ad un altro si può ottenere con un movimento meccanico (dinamo -  alternatore)  oppure con una reazione chimica (pile - accumulatori).






Quando in un atomo il numero degli elettroni è equivalente al numero dei protoni la sua carica e neutra (vedi fig. 6).

Se ad un atomo si tolgono degli elettroni questo assume una polarità positiva, perché il numero dei protoni è maggiore rispetto al numero degli elettroni (vedi fig. 7).

Se si inseriscono degli elettroni liberi in un atomo questo assume una polarità negativa, perché il numero degli elettroni è maggiore rispetto numero dei protoni (vedi fig.8).




Da qualsiasi pila fuoriescono sempre due terminali, uno contrassegnato dal segno positivo ( eccesso di protoni) ed uno contrassegnato dal segno negativo (eccesso di elettroni). 
Se colleghiamo questi due terminali con un filo di materiale conduttore (ad esempio il rame), gli elettroni verranno attirati dai protoni e questo movimento di elettroni genererà una corrente elettrica (vedi fig.10) che cesserà solo quando si sarà ristabilito negli atomi un perfetto equilibrio tra protoni ed elettroni.



Normalmente si ritiene che il flusso della corrente elettrica vada dal positivo verso il negativo. Al contrario, il flusso della corrente elettrica va sempre dal negativo verso il positivo, perché sono i protoni che attirano gli elettroni per equilibrare il loro atomo.

Il movimento degli elettroni può essere sfruttato per produrre calore se li facciamo passare attraverso una resistenza (stufe elettriche, saldatori eccetera), per produrre luce se li facciamo passare attraverso il filamento di una lampadina oppure per realizzare delle elettrocalamite se li facciamo passare in una bobina avvolta sopra un pezzo di ferro (relè, teleruttori).

Per concludere possiamo affermare che la corrente elettrica e un movimento di elettroni attirati dai protoni. Quando ogni atomo ha equilibrato i suoi protoni con gli elettroni mancanti non avremo più nessuna corrente elettrica.

Glossario:

Corrente elettrica
Atomo
Elettroni
Protoni
Neutroni