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Elettricità spiegata anche ai bambini

Indice

Presentazione

Ciao a tutti, essendo io un novizio dei forum e dei blog, non ne conosco l'etichetta, quindi mi scuso per eventuali gaffes. ...Mi piace l'idea di poter scrivere delle cose che tutti possono leggere, e di cose ne avrei da dire più d'una; ma non sapendo bene da dove iniziare ho deciso di partire semplicemente e dall'inizio. Semplicemente. Perché come il titolo può lasciare intendere, non citerò formule matematiche ed ovviamente vi saranno delle ragionevoli riduzioni in concetti (quanto più sarà possibile) elementari. Questo per permettere a chiunque di comprendere quello di cui ci occupiamo. E dall'inizio. Perché questi sono pensieri che feci durante le primissime lezioni di elettrotecnica delle superiori, quando partimmo ragionando a livello atomico sui "girotondi" degli elettroni, che per quanto interessanti, faticavo ad interiorizzare; ed è per questo motivo che decisi di approcciare l'argomento con delle metafore (che inventavo ed utilizzavo per "masticare" il concetto) per poi affrontarlo più seriamente.

Che cos'è l'elettricità?

L'elettricità non è un'invenzione umana; è un fenomeno fisico naturale e per rendersene conto è sufficiente togliersi un maglione di lana che si è indossato tutto il giorno: si sentirà molto probabimente un crepitìo di micro scariche elettriche (al buio sono spesso anche visibili). Questo fenomeno si riproduce naturalmente anche su larga scala durante i temporali. Il lampo in grande, la scintilla nel piccolo, sono la "strada" che percorrono delle particelle infinitesimali che si chiamano elettroni. Questo succede perché l'elettrone (di "carica" negativa) da un certo potenziale (consideriamola un'altezza), si sposta ad un altro potenziale (un'altra altezza), attirato da una "carica" positiva. E' una cosa che succederà sempre, per legge di natura: così come si può star sicuri che un sasso lasciato cadere raggiungerà il terreno sottostante.

Tensione come forza di gravità

Noi tutti utilizziamo quotidianamente degli apparecchi infilando una spina in una presa; in quella presa ci sono (si spera) 230 volt. Vuol dire che tra i due "buchi" della presa esiste una differenza di potenziale. La d.d.p. o tensione (V), per l'elettrone, possiamo immaginarla come la differenza di altezza tra piscina e trampolino per un tuffatore. E come possiamo misurare l'altezza del trampolino in metri, così possiamo misurare la tensione in volt.


differenza di potenziale

Corrente o meglio Intensità di corrente

Quando si sente parlare di corrente, quasi sicuramente si intende l'Inensità di corrente elettrica. La corrente elettrica è il movimento degli elettroni che passano da un potenziale all'altro, nell'esempio del trampolino (con un po' di approssimazione) si può pensarla come un tuffo continuo di tuffatori. L'Intensità (I), lo dice la parola, è più specificatamente la quantità di elettroni che si muovono in un certo tempo (si misura in ampere), ed è quasi come se contassimo quanti tuffatori si lanciano dal trampolino ... che so, in un minuto.

Intensità di corrente

Generatore elettrico

Fin qui tutto ok. Ma se si è lasciato cadere un sasso da una certa altezza, quel sasso di certo non tornerà da solo all'altezza da cui è caduto, e questo avviene anche per gli elettroni. Ed allo stesso modo il tuffatore ha bisogno di qualcosa per salire sul trampolino. Ma allora come fa ad esserci sempre una tensione di 230V nella nostra presa, anche se ne utilizziamo la corrente?

Così come il nostro maglione indossato tutto il giorno è stato "elettrizzato" dal nostro stesso movimento, parimenti esistono degli apparecchi che mantengono artificialmente la tensione costante: sono i generatori e ce ne sono di vari tipi; quello che tutti nel quotidiano utilizziamo di più è la batteria. Si può vedere il generatore come una scala mobile che fa salire i tuffatori al trampolino in maniera costante e questo permette loro di continuare a tuffarsi.
Generatore

Generatore


Forza elettromotrice

La d.d.p è la tensione che si può misurare ai capi di un generatore in funzione (con i tuffatori che si buttano), mentre la f.e.m. è proprio la tensione che il generatore sviluppa ovvero la d.d.p. misurata "a tuffatori fermi".
fem.jpg

fem.jpg

...OK per il momento mi fermo ma vi lascio una cosa intuitiva sulla portata delle condutture!

Portata adeguata


Portata inadeguata
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Commenti e note

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di ,

Grazie, anche a tutti quelli a cui non avevo risposto.

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di ,

Bellissimo!

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di ,

Bello!

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ottimo lavoro!!

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di ,

Questo me lo ero perso. Complimenti per la chiarezza e l'esposizione anche grafica.

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di ,

Bell'articolo,anche se semplice ma attinente al titolo. complimenti

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di ,

...? Speravo proprio che qualcuno me lo chiedesse ;) ...no... è che non ho tanto tempo... vedo gente, vado in posti... sono un po' occupato...;P

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di ,

mi piacerebbe una lezione del genere sull'unificazione della fisica grazie.

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di ,

Molto interessante...Ben fatto!!!

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di ,

Caro pieguz si capisce che sei un ragazzo con voglia di imparare, e ti auguro francamente di riuscire nella strada che vorrai intraprendere. Io non volevo sembrare dimesso... Anzi penso che la capacità di semplificare concetti astrusi per la maggior parte delle persone sia molto utile nel mio lavoro (ma forse ne parlerò più avanti), intendevo dire semplicemente che questo meraviglioso portale ha un impronta decisamente più squisitamente tecnica. Ad ogni modo la maestria si raggiunge solo con l'impegno e la curiosità di capire... ti dirò di più, più conoscerai e più ti sentirai ignorante, perché non basta una vita per sapere tutto, ma anche se non te ne accorgerai le tue capacità di "arrivarci" aumentano su "scala logaritmica". Quindi non mi resta resta che farti un grande in bocca al lupo.

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di ,

Sono convinto che il raggiungimento di una buona padronanza di un argomento tecnico passi sempre attraverso una scalata cognitiva di livelli di coscienza crescente, dove per coscienza intendo acquisizione di consapevolezza. C'è chi scala a gradoni, c'è chi scala a gradini (io sono fra questi...) e questo dipende dalla capacità di astrazione del nostro cervello. Per esempio, ogni volta che rifletto su di un qualsiasi concetto di elettrotecnica, elettronica piuttosto che di fisica o matematica, ho sempre una piccola gratificazione in più se mi si accende una lampadina (forse oggi è meglio dire un Led). La luce completa però appartiene purtroppo solo a pochi cervelli come quelli di IsidoroKZ, g.schgorr, admin, Edmond Dantes, RenzoDF (tanto per citarne a memoria alcuni, ma non tutti...) e tanti altri Master della famiglia di EP. Con questo non voglio dire che per molti di noi non c'è speranza, tutt'altro! Ben vengano allora anche questi semplici articoli, che rappresentano per tanti studenti un primo gradino di consapevolezza scientifica. Benvenute le metafore e gli approcci fisici che sono i picchetti da infiggere nella roccia per scalare il primo gradino della conoscenza. La passione per lo studio farà il resto! ;-)

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di ,

molto bello complimenti. E' anche un ripasso per chi si è un po arrugunito. Quindi aspetto altre lezioni

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di ,

Sono piacevolmente sorpreso che sia piaciuto, a dire il vero credevo fosse un po' troppo soft per il tenore del sito. X rini, non mi venivano neanche più in mente i circuiti idraulici delle lezioni (posteriori) di fisica, l'unica metafora usata dal prof. di elettro che ricordo è quella fatta introducendo il condensatore: "immaginate un recipiente pieno..." (un mio compagno):"...e di cosa?" (il prof infastidito): "...di pipì!!" X F0112358, alla seconda puntata ci sto pensando, la difficoltà non sono le metafore, ma fare un discrso coerente.

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di ,

Ma che simpatico questo articolo. Molti prof. iniziano sempre con l'equivalenza con il circuito idraulico, un giorno stupirò tutti con queste metafore :)

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di ,

veramente bello il tuo articolo, complimenti.

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di ,

grazie, fa piacere esserci

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di ,

molto bello!! aspetto la seconda puntata!

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di ,

Rappresentazione stile "cartoon", non male ed efficace...:)..Complimenti e Benvenuto.......

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di ,

Idea interessante, esposizione chiara, grafica simpatica: benvenuto nella nostra community! ;-)

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