La tensione elettrica
La tensione elettrica, meglio nota come differenza di potenziale (d.d.p.), è il lavoro necessario a far spostare una carica q da un punto A ad un punto B, con potenziale elettrico più alto.
Ciò significa che, se abbiamo un palazzo di 5 piani e posizioniamo il punto A a piano terra e il punto B al 5° piano, la differenza di potenziale elettrico è il lavoro necessario a spostare una carica q da piano terra al 5° piano.
Tale differenza di potenziale si misura in volt [V], in onore del fisico italiano Alessandro Volta (1745-1827), inventore del generatore elettrico.
Ogni apparecchio elettrico e/o elettronico ha un’etichetta che indica la tensione.
Prendiamo come esempio il caricatore del telefono cellulare: alla voce «Output» troveremo scritto «5V DC». Bene, 5V indica la differenza di potenziale erogata dal vostro caricatore.
E la sigla DC?
La tensione continua
La sigla «DC» indica una corrente o tensione continua. In inglese si traduce in Direct Current, ed ecco l’acronimo DC.
Questa corrente viene utilizzata con apparecchi elettronici di utilizzo comune, come ad esempio cellulari, computer, power bank, monitor portatili…
Possiamo rappresentare graficamente la tensione continua con una linea parallela all’asse x in un grafico nel quale l’asse x indica il tempo e l’asse y indica la tensione [V].
La tensione alternata
La sigla «AC» indica, invece, una corrente o tensione alternata, tradotta in inglese con Alternate Current.
Questa è la corrente che esce dalle prese di casa e che alimenta gli elettrodomestici: frigoriferi, forni, lavatrici, lavastoviglie…
La rappresentazione grafica di una tensione alternata è la seguente:
Sull’asse x avremo ancora il tempo e sull’asse y la tensione.
Come si vede, a differenza della tensione continua, la tensione alternata non ha mai un valore fisso, ma cambia in modo ripetitivo nel tempo.
Un piccolo approfondimento…
Sugli apparecchi elettrici (ad esempio il forno o una lampadina) o nella bolletta di casa troviamo scritto «230V AC».
Tale numero indica il Valore efficace della tensione di casa.
Il valore efficace della tensione alternata viene calcolato facendo il rapporto tra il Valore massimo (Vmax) e la radice di 2.
Cos’è il valore massimo? Molto semplice.
Prendiamo in considerazione l’ultimo grafico visto: rappresenta la forma d’onda della tensione alternata. Il valore della tensione sale ad un punto massimo per poi scendere.
Il valore più alto toccato dall’onda è il nostro Valore massimo.
Nel caso della corrente di casa, il Valore massimo è 325V.
Alcuni diranno..
E a me cosa importa?
Parecchio! Vi faccio un esempio…
Ipotizzate di dover collegare un condensatore alla presa di casa.
Quale comprare? Prendete la bolletta, o le istruzioni degli elettrodomestici, e leggete: 230V.
Così comprate un condensatore da 230V, lo installate e… lo vedrete fare un bel botto.
Questo perché la corrente di casa vostra ha dei picchi che arrivano al Valore massimo di 325V AC!
La potenza elettrica
La potenza elettrica è il prodotto tra la tensione elettrica (d.d.p.) e la corrente.
Tale grandezza fisica viene misurata in watt [W] e si indica con la lettera P.
Per capire cosa sia la potenza elettrica chiediamo un aiuto da casa e chiamiamo… Tritium!
Partiamo con un esempio.
Avete presente i fornelli ad accensione elettrica? Quelli nei quali schiacci il pulsante e la candeletta inizia a fare ZAC! ZAC! ZAC! finché la scarica non accende il metano?
È un circuito interrotto.
Il circuito è interrotto perché arriva fino al capo di una punta (dove ha origine la scarica) e riparte sull’altra punta (dove finisce la scarica).
L’aria, che è un isolante, impedisce il passaggio della corrente tra le due punte.
Schiacciando il pulsante, si accumulano elettroni sulla punta da cui partirà la scarica, mentre sull’altra ce ne sono pochi. Tra le due punte si crea quindi una differenza di potenziale (d.d.p.), detta comunemente «tensione»: gli elettroni sono pronti (in «tensione») a saltare da una punta all’altra appena ne hanno l’occasione.
Questa disposizione al salto aumenta la differenza di potenziale fino a quando… gli elettroni «rompono» l’aria che separa le due punte e chiudono il circuito.
Lo spostamento istantaneo e violento degli elettroni da una punta all’altra è ciò che provoca la scarica, ed è lo stesso fenomeno che dà origine ai fulmini.
Tensione (o potenziale), dunque, è la corrente che potenzialmente potrebbe passare, se il circuito non fosse aperto e gli elettroni ancora trattenuti.
Corrente, invece, è proprio il moto di questi elettroni.
Una pignoleria: quando si parla di tensione, si dice che un certo oggetto «Viene sottoposto a…»; mentre, quando si parla di corrente, si dice che lo stesso oggetto «Viene attraversato da…».
