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elettrotecnica in spiccioli: ETS

ETS è acronimo di ElettroTecnica in Spiccioli.

otto questa categoria sono raccolte delle brevi spiegazioni del funzionamento dei circuiti elettrici e delle loro parti più "alla mano" che teoricamente ineccepibili.

Negli articoli vengono spesso preferiti termini così come sono usati da persone non competenti che, in quanto tali, hanno una percezione intuitiva della fenomenologia elettrica.

L'intento è quello di favorire migliori conoscenze nel settore facendo riferimento alle competenze acquisite con a scuola media.

Vengono evitate spiegazioni e nozioni concettualmente sbagliate per cui non sono usati l'uso scorretto di termini e l'uso di unità di misura non appropriate.

Si cercherà di ovviare alle carenze intorno alle leggi fondamentali della fisica.

Termini sbagliati (come kW all'ora, tipico di articoli di giornali) saranno quindi evitati o chiariti o banditi.

Di solito ci sono link di approfondimento con rinvii a pagine più precise e corrette.

E' una scelta editoriale e didattica.

 Grazie!

 

Nota: gli acronimi individuano una categoria e servono per orientarsi tra gli articoli.

La tensione e la corrente alternata.

sinusoideLa distribuzione dell'energia elettrica in Italia avviene per mezzo di linee elettriche a tensione alternata, di forma sinusoidale ed alla frequenza di 50Hz (nota 1).

I produttori di energia elettrica ed i distributori operano in modo da mantenere a casa nostra una tensione di 230V ad una frequenza costante.

Cosa vuol dire "tensione alternata"? 

Potenza Media

Il calcolo della potenza viene effettuato utilizzando i valori efficaci della tensione e della corrente ed un numero che si chiama "fattore di potenza" così:fase 30Pav

Pmed = VRMS * IRMS * fattore_di_potenza

Questa è l'espressione del valore medio (si indica con P o Pmed o Pav) perchè in alternata la potenza è variabile, vedi anche ETT: la potenza elettrica.

La potenza elettrica si misura in W (watt) e viene anche chiamata potenza utile o potenza reale.

In regime sinusoidale, come è quello di casa, il fattore di potenza è uguale al coseno dell'angolo di sfasamento fra tensione e corrente per cui

Pmed = VRMS * IRMS * cosφ

nella figura lo sfasamento consiste in un ritardo della corrente rispetto alla tensione pari a 30°.

Cosa significano i termini "corrente continua" e "corrente alternata" e quale è il loro impiego.

In quali circuiti sono disponibili la corrente continua ed in quali la corrente alternata.

La tensione elettrica è la causa del movimento delle cariche elettriche.

Si sa che cariche elettriche di segno opposto si attraggono. In un atomo le cariche elettriche positive, i protoni del nucleo, e le cariche elettriche negative, gli elettroni, sono in pari numero per cui le loro cariche elettriche si annullano a vicenda così che l'atomo non ha carica elettrica risultante: si dice che è neutro. (nota 1)

Se qualche fenomeno fisico separa le cariche elettriche allora si produce una forza di attrazione reciproca che tenta di ricongiungere le cariche; questa forza, o propensione al ricongiungimento, si chiama tensione elettrica.

Se una delle due cariche potrà spostarsi allora si ricongiungeranno generando quel movimento in una direzione prevalente che si chiama corrente elettrica.

Sottocategorie

Circuiti elettrici

Il collegamento degli apparecchi elettrici avviene connettendo fra di loro i morsetti di cui sono dotati.

Il circuito elettrico allora viene ad essere interessato da tensioni e correnti e da trasformazioni di energia che è possibile calcolare utilizzando le leggi che lo governano:

  • principi di conservazione della materia e dell'energia
  • principi di Kirchhoff
  • legge di Ohm
  • legge di Joule
  • ......
  • A parte vengono considerati i circuiti elettrici in corrente alternata (sinusoidale) come caso particolare.
  • Altri casi particolari sono i circuiti elettrici funzionanti a intermittenza (ad onda quadra o ad impulsi)