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Sui generatori

Articolo n° 3 su 36 del corso "DR plus". Vai all'indice del corso.

Paragrafi dell'articolo:

  1. Un po' di chiarezza
  2. D&R
  3. Lezioni
Un po' di chiarezza

La parola generatore spesso trae in inganno. Si è portati a pensare che generatore elettrico sia un dispositivo che crea le cariche elettriche. Non è così. Le cariche elettriche esistono in natura, sono una proprietà fisica della materia. E' come pensare che una pompa idraulica generi l'acqua.  E' un errore, quest' ultimo, in cui non si cade poiché si ha un'esperienza tangibile e visibile dell'acqua. La carica elettrica non è una proprietà percepibile immediatamente dai nostri sensi ed è allora più facile pensare a "generare"come sinonimo di creare dal nulla.Sul dizionario troviamo che generatore è un "apparecchio trasformatore di energia o dispositivo nel quale avviene una trasformazione fisica o chimica: generatore elettrico, idraulico". L'aggettivo elettrico non sottintende dunque carica ma energia. Anche l'energia però non può essere creata dal nulla; almeno finora nessuno ci è riuscito, se ci svincoliamo dalla spiegazione dell'origine del nostro universo. Ciò che si riesce a fare, con qualsiasi macchina, è trasformare l'energia, da una forma ad un'altra: da termica a meccanica, da meccanica ad elettrica ecc. Volendo descrivere l'azione del generatore sulle cariche, potrebbe essere addirittura più corretto chiamarlo motore elettrico: infatti il generatore elettrico conferisce alle cariche un'energia potenziale, separandole e spostandole, la quale può trasformarsi in cinetica e, da cinetica, in qualsiasi altra forma, a seconda del corpo, meglio identificato come utilizzatore, in cui si manifesta.Spesso le parole per descrivere qualcosa di nuovo esistono ed hanno un significato consolidato. Motore è, sempre leggendo sul dizionario, un "meccanismo capace di trasformare in lavoro meccanico un'energia di altra natura". Il lavoro meccanico è legato al movimento di materia e, se vogliamo essere un po' più rigorosi, al percorso della forza che consente lo spostamento della materia. Per questo, dicendo motore, pensiamo a qualche movimento meccanico,  mentre elettrico è ancora un aggettivo riferito al tipo di energia ottenuta.Precisato il concetto di generatore nel senso di dispositivo che trasforma energia di qualsiasi tipo in energia elettrica, è opportuno chiarire le definizioni di generatore di tensione e generatore di corrente. Si tende a pensare che si tratti due macchine diverse. Il generatore elettrico è invece un'unica entità fisica e dà luogo sia a tensione (energia potenziale) che a corrente (energia cinetica): è la loro coesistenza che dà luogo all'energia trasformata: più precisamente, come noto, il prodotto della tensione per la corrente è la potenza, cioè l'energia trasformata nell'unità di tempo.  Durante il funzionamento il generatore può essere in una condizione in cui il variare anche notevole dell'una delle due si accompagna ad una variazione poco significativa dell'altra. Se è la tensione a rimanere praticamente costante si parla di generatore di tensione, se è la corrente, di generatore di corrente. L'indagine scientifica della realtà costruisce modelli astratti e, nel caso specifico, si arriva alla definizione di generatori ideali di tensione e di corrente dove, rispetto a quanto  detto in precedenza, basta togliere l'avverbio "praticamente" che precede l'aggettivo costante.  Invece dell'aggettivo ideale, che indica un'astrazione fisica, si usa spesso, con più rigore matematico, "indipendente". Quindi il generatore indipendente di tensione fornisce sempre la stessa tensione indipendentemente dalla corrente richiesta; quello di corrente sempre la medesima corrente indipendentemente dalla tensione richiesta. In entrambi i si tratta di macchine che possono fornire qualsiasi potenza, per questo ideali. Il generatore come qualsiasi bipolo elettrico, è caratterizzato dal legame tra la tensione e la corrente il cui prodotto, come detto, dà la potenza uscente. La curva di un generatore reale interseca entrambi gli assi in punti che sono, sull'asse delle tensioni, la forza elettromotrice, o tensione a vuoto perché la corrente è nulla, e la corrente di cortocircuito, sull'asse delle correnti, quando è nulla la tensione. Zona di lavoro è l'insieme dei valori di tensione e di corrente che il generatore fornisce nel normale funzionamento. Se il generatore lavora con una tensione non molto diversa da quella a vuoto, lavora come generatore di tensione; se invece lavora con una correnti poco diverse da quella di cortocircuito, come generatore di corrente.I generatori di potenza sono, durante il normale funzionamento, dei generatori di tensione.Usando dispositivi elettronici in grado di controllare la corrente in un circuito mantenendola al valore desiderato si realizzano dei generatori di corrente.Il grafico di figura illustra l'intero campo di funzionamento di un generatore reale indicandone le zone in cui si manifestano le condizioni che portano a considerarlo generatore di tensione o di corrente. 

D&R

Lezioni ed articoli

3

Commenti e note

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di matteo 86,

perfetto!

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di DOMY,

PUR ESSENDO PROFANA IN MATERIA, QUESTA SPIEGAZIONE INTRODUTTIVA DEL GENERATORE è ESAURIENTE.GRAZIE

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di salvo,

articolo molto interessante. gli argomenti sono esposti in modo semplice e descritti con estrema chiarezza. Unico appunto : a mio avviso manca tutta la parte pratica con la spiegazione della struttura e del funzionamento di un generatore reale

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