Possiamo definire la corrente come il movimento degli elettroni liberi. Per spingere questi elettroni abbiamo bisogno di una forza, questa forza è chiamata tensione.
Principi della tensione elettrica
Per meglio comprendere questa forza possiamo paragonarla ad una pompa in un impianto idraulico. Dove il flusso d’acqua è la corrente elettrica, e la pompa che spinge questo flusso d’acqua rappresenta appunto la tensione che “spinge” gli elettroni.
Ma come si ottiene questa forza?
Per ottenere una tensione è necessario che ci sia una differenza di cariche elettriche tra un punto e l’altro del circuito elettrico. Difatti si parla anche di differenza di potenziale, quando si ha questo scompenso, si ottiene una tensione e quindi il flusso di elettroni liberi e quindi una corrente elettrica.
La tensione elettrica si indica con la lettera U e si misura in volt simbolo [V].
Esempio U = 230 V.
Generatori di tensione elettrica
Precedentemente abbiamo affermato che una tensione esiste, quando esiste una d.d.p tra due punti. Vediamo ora come ottenere questa differenza o scompenso di cariche elettriche.
Gli elementi destinati a questo compito sono chiamati generatori, bisogna subito precisare che questo termine è improprio, poichè esso non genera alcuna tensione ma si limita a spostare ( gli elettroni dal polo positivo a quello negativo situati al suo interno , ottenendo così alla sulle sue uscite la d.d.p necessaria. Questo lavoro viene indicato con il termine di forza elettromotrice (f.e.m) indicata con il simbolo E e si misura in volt.
Vi sono diversi modi per creare una d.d.p basati su diversi principi fisici:
Generatori elettrochimici
Appartengono a questa categoria qui generatori che si basano su una reazione di ossidoriduzione per ottenere una tensione elettrica. Ad esempio immergendo una placca di rame ed una di zinco una soluzione di acido solforico (soluzione elettrolitica) tra esse verrà a crearsi una differenza di potenziale. Questo è il principio sulla quale si basa la pila. Generalmente tutti i generatori elettrochimici sono costituiti da due elettrodi chiamati rispettivamente anodo e catodo di materiale diverso tra loro e separati da una soluzione elettrolitica.
Grazie a questa soluzione si ha un accumulo di cariche sulla superficie degli elettrodi dove si accumulano ioni positivi sull’anodo e ioni negativi sul catodo, ottenendo cosi ai capi degli elettrodi una differenza di potenziale e quindi una tensione elettrica.
Generatori elettrici per induzione
Appartengono a questa categoria, i generatori che sfruttano il principio dell’elettromagnetismo (legge di Faraday). Semplificando il principio di Faraday possiamo dire che : In un conduttore che venga fatto muovere attraverso un campo magnetico viene a formarsi una forza elettromotrice (f.e.m)
Questo tipo di generatori sono tra i più usati alcuni esempi possono essere le dinamo, alternatori ecc.
Generatori fotovoltaici
Questi generatori sfruttano la capacità di alcuni materiali semiconduttori (per esempio il silicio) che dopo opportuni trattamenti quando colpiti da radiazioni solari forniscono energia elettrica. L’applicazione principale di questi generatori sono naturalmente i pannelli solari fotovoltaici.
altri sistemi per ottenere una d.d.p sono attraverso l’attrito (elettricità elettrostatica, pressione su particolari cristalli, riscaldamento di giunzione tra due metalli ecc. Tralasciamo comunque un’ analisi di questi sistemi poichè poco rilevanti a livello pratico applicato al fai da te
