| V I S U A L I Z Z A D I S C U S S I O N E |
| batdog |
Inserito il - 05/06/2011 : 18:38:58
Tutti gli slottisti sanno che le slotcar funzionano con la corrente elettrica e che, per girare sulla pista, è necessario:
- collegare alla pista una fonte di alimentazione che eroga corrente continua a tensione fissa (per lo meno nell'ambito di una singola sessione di giri)
- modulare la tensione che perviene al motore della slotcar, tramite le bandelle della pista e mediante un dispositivo chiamato in gergo pulsante ma che è meglio definibile come regolatore di velocità
Come specificato, la corrente elettrica di cui si parlerà sarà quella continua e non alternata.
Ma cosa è la corrente elettrica? La domanda può sembrare banale oppure cavillosa, eppure è necessaria per capire meglio come funzionano i circuiti elettrici ed elettronici delle piste slot e poterne migliorare il funzionamento per adeguarli ai nostri gusti.
Per chiarire meglio il fenomeno della corrente elettrica, dovrò necessariamente fare molte semplificazioni ed approssimazioni, per non allargare il discorso oltre lo stretto necessario; chi volesse approfondire in dettaglio l'argomento può vedere il link http://www.electroyou.it/vis_resour...orso&id=6#p6
La corrente elettrica che percorre un materiale conduttore (principalmente rame, nel nostro caso) consiste in un flusso di cariche elettriche che si spostano secondo una determinata direzione e verso, attraverso il materiale stesso; queste cariche elettriche consistono in elettroni, ossia particelle subatomiche elementari dotate di carica elettrica convenzionalmente negativa.
A questo punto possiamo cominciare ad immaginare un elementare circuito elettrico:
In questo circuito sono presenti:
- una batteria (BATT), ossia un dispositivo che genera corrente elettrica mediante una reazione chimica; è dotata di due elettrodi (detti poli), uno a carica positiva ed uno a carica negativa.
- una lampadina ad incandescenza (LP1), ossia un dispositivo dotato di un filamento che emette luce quando viene percorso da un flusso di elettroni di sufficiente intensità
- un interruttore (S1) per aprire o chiudere il circuito
- del filo conduttore per i collegamenti, che ipotizzeremo ideali, ossia senza dispersioni
Supponiamo che la batteria abbia carica sufficiente a garantire l'accensione della lampada in modo stabile per tutto il tempo necessario ai nostri esperimenti; questo ci permette di prescindere dai cosiddetti fenomeni transitori che, oltre che esulare dagli obiettivi della discussione, conosco poco o niente 
Quando l'interruttore S1 viene chiuso, ricordando che le cariche elettriche di segno opposto si attraggono, la batteria impone un certo flusso di elettroni lungo tutto il circuito e nel verso indicato dalla freccia nera, perchè una certa parte degli elettroni (a carica negativa) del filo conduttore si sposteranno verso la carica positiva della batteria, il tutto senza alcuna discontinuità nel flusso; come similitudine, si può pensare che la batteria induca la circolazione di elettroni nel circuito elettrico in analogia ad una pompa che fa circolare dell'acqua in un circuito idraulico chiuso (ad esempio il circuito di raffreddamento del motore di un'automobile).
Quello mostrato nella figura con la freccia nera è il verso reale di circolazione del flusso di elettroni all'interno del circuito; tuttavia, in campo elettrotecnico ed elettronico, esiste la convenzione di considerare la circolazione della corrente secondo il verso indicato dalla freccia rossa, ossia dal polo positivo della batteria verso il polo negativo della medesima.
Il flusso di elettroni determinerà il passaggio di una certa intensità di corrente attraverso il filamento della lampadina LP1, causandone l'accensione.
A questo punto possiamo definire un concetto importante: dal momento che la batteria dispone di un polo positivo ed uno negativo, possiamo considerare il potenziale del polo positivo non in senso assoluto bensì riferendolo al potenziale del polo negativo e quindi affermare che tra i medesimi poli è presente una differenza di potenziale elettrico (abbreviata con ddp), definita anche tensione; la tensione si misura in volt (dal nome del fisico italiano Alessandro Volta) con il simbolo della lettera V (maiuscola).
Per rimanere in campo pratico, stabiliamo che la nostra batteria eroghi una tensione di valore noto (ad esempio 12 V) ed inseriamo nel nostro circuito due strumenti di misura come nella figura qui sotto, ossia un voltmetro (V) ed un amperometro (A):
Quando il circuito viene messo in funzione mediante l'interruttore S1, leggiamo sul voltmetro il valore rilevato della tensione e sull'amperometro il valore rilevato della intensità della corrente che si misura in ampere (dal nome del fisico francese André-Marie Ampère) con il simbolo della lettera A (maiuscola).
Per i più inesperti, precisiamo che i due strumenti citati sono normalmente integrati in un comune strumento di laboratorio chiamato multimetro oppure tester, che accorpa normalmente ulteriori funzioni, selezionabili con un commutatore.
http://it.wikipedia.org/wiki/Tester
Tuttavia, per il nostro circuito elementare, è più comodo utilizzare due strumenti indipendenti che supporremo ideali, ossia che non possano influenzare il funzionamento del circuito oppure lo facciano in modo trascurabile; nella realtà, molti strumenti alterano seppure in modo trascurabile il funzionamento del circuito al quale vengono collegati.
Supponiamo che le letture dei due strumenti siano le seguenti:
- Voltmetro: 12 V (come ci aspettavamo)
- Amperometro: 2 A
Tecnicamente, si dice che il circuito sta funzionando con una tensione di 12 V e sta assorbendo una corrente di 2 A.
Possiamo anche notare alcuni aspetti molto importanti; infatti, premesso che:
- noi stiamo misurando la tensione ai capi della lampadina
- la stessa tensione la troviamo ai poli della batteria del nostro circuito a conduttori ideali (nella realtà possono esserci piccole differenze trascurabili e neanche rilevabili dallo strumento, usando collegamenti molto corti)
- la tensione è equivalente alla ddp
allora è d'uso affermare che ai capi della lampadina, chiudendo il circuito, si determina una caduta di tensione pari a 12 V, appunto.
Inoltre, definiamo con il termine resistenza (rappresentata con la lettera R maiuscola) come la tendenza di un elemento conduttore (e, per estensione, un circuito oppure una sua parte) ad opporsi al passaggio di cariche elettriche; la resistenza è espressa con il rapporto tra tensione e corrente, definito dalla:
Prima legge di Ohm: R = V/I
L'unità di misura della resistenza è l'Ohm (dal nome del fisico tedesco Georg Simon Ohm) con il simbolo della lettera greca Omega maiuscola.
Perciò, applicando alla nostra misurazione di prima, otteniamo:
R = 12/2 = 6 Ohm
Notare che la corrente è indicata con la lettera I maiuscola (sta per intesità di corrente) e si misura in ampere con la lettera A.
|
|
|
Tutti i Forum
Cominciamo......dall'inizio
