Cos'è la corrente elettrica? Condizioni per l'esistenza della corrente elettrica: caratteristiche e azioni

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

La corrente elettrica è una carica elettrica in movimento. Può assumere la forma di una scarica improvvisa di elettricità statica, come un fulmine. Oppure potrebbe essere un processo controllato in generatori, batterie, pannelli solari o celle a combustibile. Oggi considereremo il concetto stesso di "corrente elettrica" e le condizioni per l'esistenza di una corrente elettrica.

Energia elettrica

La maggior parte dell'elettricità che utilizziamo proviene dalla rete elettrica sotto forma di corrente alternata. È creato da generatori che funzionano secondo la legge di induzione di Faraday, grazie alla quale un campo magnetico variabile può indurre una corrente elettrica in un conduttore.

I generatori hanno bobine di filo rotanti che passano attraverso i campi magnetici come lororotazione. Quando le bobine ruotano, si aprono e si chiudono rispetto al campo magnetico e creano una corrente elettrica che cambia direzione ad ogni giro. La corrente compie un ciclo completo avanti e indietro 60 volte al secondo.

I generatori possono essere alimentati da turbine a vapore riscaldate da carbone, gas naturale, petrolio o da un reattore nucleare. Dal generatore, la corrente passa attraverso una serie di trasformatori, dove aumenta la sua tensione. Il diametro dei fili determina la quantità e l'intensità della corrente che possono trasportare senza surriscaldamento e spreco di energia, e la tensione è limitata solo dal grado di isolamento dei fili da terra.

È interessante notare che la corrente è trasportata da un solo filo, non da due. I suoi due lati sono designati come positivo e negativo. Tuttavia, poiché la polarità della corrente alternata cambia 60 volte al secondo, hanno altri nomi: calda (linee elettriche) e messa a terra (passando sottoterra per completare il circuito).

Perché abbiamo bisogno di elettricità?

Ci sono molti usi per l'elettricità: può illuminare la tua casa, lavare e asciugare i vestiti, sollevare la porta del garage, far bollire l'acqua in un bollitore e alimentare altri articoli per la casa che rendono la nostra vita molto più facile. Tuttavia, la capacità della corrente di trasmettere informazioni sta diventando sempre più importante.

Quando si connette a Internet, un computer utilizza solo una piccola parte della corrente elettrica, ma questa è una cosa senza la quale una persona modernanon riesco a immaginare la sua vita.

Il concetto di corrente elettrica

Come il flusso di un fiume, un flusso di molecole d'acqua, una corrente elettrica è un flusso di particelle cariche. Cos'è che lo causa, e perché non va sempre nella stessa direzione? Quando senti la parola scorrere, a cosa pensi? Forse sarà un fiume. È una buona associazione, perché è per questo che la corrente elettrica ha preso il nome. È molto simile al flusso dell'acqua, solo che invece delle molecole d'acqua che si muovono lungo il canale, le particelle cariche si muovono lungo il conduttore.

Tra le condizioni necessarie per l'esistenza di una corrente elettrica, c'è un elemento che prevede la presenza di elettroni. Gli atomi in un materiale conduttivo hanno molte di queste particelle cariche libere che galleggiano intorno e tra gli atomi. Il loro movimento è casuale, quindi non c'è flusso in una determinata direzione. Cosa ci vuole per l'esistenza di una corrente elettrica?

Le condizioni per l'esistenza di corrente elettrica includono la presenza di tensione. Quando applicati a un conduttore, tutti gli elettroni liberi si sposteranno nella stessa direzione, creando una corrente.

Incuriosito dalla corrente elettrica

La cosa interessante è che quando l'energia elettrica viene trasmessa attraverso un conduttore alla velocità della luce, gli elettroni stessi si muovono molto più lentamente. In effetti, se camminassi tranquillamente accanto a un filo conduttivo, la tua velocità sarebbe 100 volte più veloce digli elettroni si muovono. Ciò è dovuto al fatto che non hanno bisogno di percorrere enormi distanze per trasferirsi energia l'uno all' altro.

Corrente continua e alternata

Oggi sono ampiamente utilizzati due diversi tipi di corrente: diretta e alternata. Nella prima, gli elettroni si muovono in una direzione, dal lato "negativo" al lato "positivo". La corrente alternata spinge gli elettroni avanti e indietro, cambiando la direzione del flusso diverse volte al secondo.

I generatori utilizzati nelle centrali elettriche per la produzione di elettricità sono progettati per produrre corrente alternata. Probabilmente non hai mai notato che la luce nella tua casa sta effettivamente tremolando mentre la direzione attuale cambia, ma accade troppo velocemente perché gli occhi lo riconoscano.

Quali sono le condizioni per l'esistenza della corrente elettrica continua? Perché abbiamo bisogno di entrambi i tipi e quale è il migliore? Queste sono buone domande. Il fatto che usiamo ancora entrambi i tipi di corrente suggerisce che entrambi servono a scopi specifici. Già nel 19° secolo era chiaro che una trasmissione efficiente di energia su lunghe distanze tra una centrale elettrica e una casa era possibile solo a voltaggi molto elevati. Ma il problema era che l'invio di una tensione molto alta era estremamente pericoloso per le persone.

La soluzione a questo problema era ridurre lo stress fuori casa prima di mandarlo dentro. Fino ad oggi, la corrente elettrica continua viene utilizzata per trasmettere grandi quantitàdistanza, principalmente grazie alla sua capacità di convertirsi facilmente in altre tensioni.

Come funziona la corrente elettrica

Le condizioni per l'esistenza di una corrente elettrica includono la presenza di particelle cariche, un conduttore e una tensione. Molti scienziati hanno studiato l'elettricità e hanno scoperto che ce ne sono due tipi: statica e corrente.

È il secondo che gioca un ruolo enorme nella vita quotidiana di qualsiasi persona, poiché è una corrente elettrica che passa attraverso il circuito. Lo usiamo quotidianamente per alimentare le nostre case e altro ancora.

Cos'è la corrente elettrica?

Quando le cariche elettriche circolano in un circuito da un luogo all' altro, viene prodotta una corrente elettrica. Le condizioni per l'esistenza di una corrente elettrica includono, oltre alle particelle cariche, la presenza di un conduttore. Molto spesso è un filo. Il suo circuito è un circuito chiuso in cui la corrente scorre da una fonte di alimentazione. Quando il circuito è aperto, non può completare il viaggio. Ad esempio, quando la luce nella tua stanza è spenta, il circuito è aperto, ma quando il circuito è chiuso, la luce è accesa.

Potenza attuale

Le condizioni per l'esistenza di una corrente elettrica in un conduttore sono fortemente influenzate da una caratteristica di tensione come la potenza. Questa è una misura di quanta energia viene utilizzata in un periodo di tempo.

Ci sono molte unità diverse che possono essere utilizzate perespressioni di questa caratteristica. Tuttavia, la potenza elettrica è quasi misurata in watt. Un watt equivale a un joule al secondo.

Carica elettrica in movimento

Quali sono le condizioni per l'esistenza di una corrente elettrica? Può assumere la forma di una scarica improvvisa di elettricità statica, come un fulmine o una scintilla dovuta all'attrito con un panno di lana. Più spesso, invece, quando si parla di corrente elettrica si intende una forma di elettricità più controllata che fa funzionare luci ed elettrodomestici. La maggior parte della carica elettrica è trasportata dagli elettroni negativi e dai protoni positivi all'interno dell'atomo. Tuttavia, questi ultimi sono per lo più immobilizzati all'interno dei nuclei atomici, quindi il lavoro di trasferimento della carica da un luogo all' altro è svolto dagli elettroni.

Gli elettroni in un materiale conduttivo come un metallo sono in gran parte liberi di spostarsi da un atomo all' altro lungo le loro bande di conduzione, che sono le orbite degli elettroni superiori. Una forza o tensione elettromotrice sufficiente crea uno squilibrio di carica che può far muovere gli elettroni attraverso un conduttore sotto forma di corrente elettrica.

Se tracciamo un'analogia con l'acqua, prendiamo, ad esempio, una pipa. Quando apriamo una valvola a un'estremità per far entrare l'acqua nel tubo, non dobbiamo aspettare che l'acqua arrivi fino alla fine del tubo. Otteniamo l'acqua all' altra estremità quasi istantaneamente perché l'acqua in entrata spinge l'acqua che è già nel tubo. Questo è ciò che accade quando c'è una corrente elettrica nel filo.

Corrente elettrica: condizioni per l'esistenza di corrente elettrica

La corrente elettrica è generalmente vista come un flusso di elettroni. Quando le due estremità della batteria sono collegate tra loro con un filo metallico, questa massa carica scorre attraverso il filo da un'estremità (elettrodo o polo) della batteria all'opposto. Quindi, diamo un nome alle condizioni per l'esistenza di una corrente elettrica:

1. Particelle cariche.
2. Esploratore.
3. Sorgente di tensione.

Tuttavia, non tutto è così semplice. Quali condizioni sono necessarie per l'esistenza di una corrente elettrica? È possibile rispondere a questa domanda in modo più dettagliato osservando le seguenti caratteristiche:

• Differenza potenziale (tensione). Questo è uno dei prerequisiti. Tra i 2 punti deve esserci una differenza di potenziale, il che significa che la forza repulsiva creata dalle particelle cariche in un punto deve essere maggiore della loro forza in un altro punto. Le sorgenti di tensione, di regola, non si verificano in natura e gli elettroni sono distribuiti in modo abbastanza uniforme nell'ambiente. Tuttavia, gli scienziati sono riusciti a inventare alcuni tipi di dispositivi in cui queste particelle cariche possono accumularsi, creando così la tensione necessaria (ad esempio, nelle batterie).
• Resistenza elettrica (conduttore). Questa è la seconda condizione importante necessaria per l'esistenza di una corrente elettrica. Questo è il percorso lungo il quale viaggiano le particelle cariche. Solo quei materiali che consentono agli elettroni di muoversi liberamente agiscono come conduttori. Gli stessi ache non hanno questa capacità sono chiamati isolanti. Ad esempio, un filo metallico sarà un ottimo conduttore, mentre la sua guaina in gomma sarà un ottimo isolante.

Dopo aver studiato attentamente le condizioni per l'emergere e l'esistenza della corrente elettrica, le persone sono state in grado di domare questo elemento potente e pericoloso e dirigerlo a beneficio dell'umanità.