L’elettricità. Definizioni
Il termine elettricità, come abbiamo imparato studiando varie parti della fisica, è difficile da definire con una definizione onnicomprensiva. Studiosi e scienziati spesso non sono d’accordo sul vero significato del termine. Per illustrare la gamma di definizioni che esistono, ne abbiamo incluse diverse.
1. Definizione degli scienziati. L’elettricità si riferisce esclusivamente agli elettroni e ai protoni; in sostanza, la carica elettrica di un oggetto.
2. Definizione quotidiana. L’elettricità è l’energia del campo elettromagnetico trasmessa da batterie e generatori.
3. Definizione da scuola elementare. L’elettricità è il movimento fluido prodotto da una carica elettrica.
4. Definizione lavorativa. L’elettricità è la quantità di squilibrio tra quantità di elettroni e protoni.
E, alcune altre definizioni meno usate includono:
5. Il movimento fluente dell’energia elettrica.
6. Il potenziale elettrico (campo elettrico).
7. Semplicemente un campo della scienza.
Sulla base di una così ampia selezione di definizioni, è difficile discernere il vero significato del termine elettrico, che complica il processo di formazione di una definizione di induzione elettrica.
Induzione. Definizione
Mentre un campo magnetico stazionario non avrà alcun effetto su un filo o un anello di corrente, un campo magnetico mobile o mutevole genererà una corrente elettrica in una corrente bassa, o una tensione che viaggia attraverso le estremità di un anello di corrente. Essenzialmente conosciuta come induzione elettromagnetica, la corrente o la tensione è chiamata corrente indotta o tensione indotta.
Induzione elettrica. Principio di funzionamento
L’induzione elettromagnetica è il principio di funzionamento che viene usato per spiegare come funzionano i generatori elettrici (chiamati anche alternatori), i microfoni, le chitarre elettriche e i trasformatori.
La corrente contenuta nel conduttore si dice alternata perché la sua corrente scorre avanti e indietro, come risultato del fatto che il conduttore viene prima sollevato e poi abbassato nel campo magnetico. In breve, le correnti aiutano a creare campi magnetici.
Un campo magnetico che si muove o cambia produce una corrente in un anello di corrente o una tensione attraverso le estremità di un anello di corrente. Questo è chiamato induzione elettromagnetica e la corrente o la tensione è chiamata corrente indotta o tensione indotta.
Induzione elettrica. Storia
Uno dei più importanti progressi in campo scientifico, la scoperta dell’induzione elettromagnetica fu descritta da Michael Faraday nel 1831. Ufficialmente, fu il primo scienziato e matematico a documentare le sue scoperte dopo aver condotto una serie di test su una bobina che fece avvolgendo un cilindro di carta con del filo.
Collegando la bobina a un galvanometro e muovendo poi il magnete avanti e indietro all’interno del cilindro, Faraday riportò che la grandezza della tensione prodotta all’interno di un conduttore era proporzionale al tasso di variazione del flusso magnetico (livelli alternati delle correnti elettriche).
Inoltre, Faraday trovò che questa affermazione era vera e applicabile indipendentemente dal fatto che il flusso stesso variasse in forza o che il conduttore si muovesse attraverso il campo magnetico. Come già detto, l’induzione elettromagnetica è il principio di base che spiega il funzionamento dei generatori e dei motori a induzione, così come la maggior parte delle altre macchine elettriche.
Inoltre, lo scienziato tedesco, H.F.E. Lenz, usando la “Legge di Lenz” dà la direzione dell’emf indotta, così:
L’emf indotta in un circuito elettrico agisce sempre in una direzione tale che la corrente che guida nel circuito si oppone al cambiamento del flusso magnetico che produce l’emf.
Induzione elettrica. Riassunto dei principi centrali
Perciò, siamo in grado di discernere che il flusso magnetico è la forza del campo magnetico che attraversa una zona specifica. In termini di formula, è il prodotto del campo magnetico (B), l’area (A) che attraversa l’angolo (a) tra la linea a 90 gradi dell’area e le linee del campo magnetico.
Il flusso magnetico alternato genera una forza elettromotrice (emf). A sua volta, questa forza esercita una pressione sugli elettroni liberi in un modo specifico che produce una corrente.
Induzione elettromagnetica. Applicazioni moderne
Dopo aver stabilito la relazione reciproca tra elettricità e magnetismo, le applicazioni pratiche erano virtualmente illimitate.
Il generatore, per esempio, ha aperto la strada a una vasta gamma di concetti industriali innovativi. Cambiando l’energia meccanica in energia elettrica, il generatore si basava sul principio base dell’induzione elettromagnetica, quello di far passare un conduttore elettrico attraverso un campo magnetico.
Come spiegato in precedenza, quando un lato di una bobina passa attraverso il campo magnetico, prima in una direzione e poi nell’altra, il risultato finale è una corrente alternata (flusso magnetico). Questo dispositivo di tipo alternatore è lo stesso che viene usato nei veicoli per produrre un flusso costante di energia.
Inoltre, i trasformatori sono in grado di inviare correnti alternate da un circuito elettrico a un altro per mezzo dell’induzione elettromagnetica. Ogni quartiere ha un trasformatore situato su un palo elettrico centralizzato; questo è il condotto per trasmettere l’elettricità a tutte le singole case.
Per la maggior parte, questi tipi di trasformatori trasmettono energia a una frequenza costante. I trasformatori a radiofrequenza (rf) operano nelle frequenze più alte, dando ai generatori rf molti usi industriali.
0 commenti