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LA CORRENTE ALTERNATA
… studiare, studiare ed ancora studiare, è il solo modo di capire quanto possa essere grande sia la propria ignoranza!
LA CORRENTE ALTERNATA -Parte 1 Questo è un argomento molto importante . Si può pensare che quando parlo di corrente alternata (AC ) , stia parlando l'alimentazione elettrica domestica . È vero , l'alimentazione elettrica domestica è in AC, così come è il segnale di un trasmettitore radio . L' unica differenza è la frequenza di questa "alternanza". La Legge di Faraday
Quando esiste un movimento relativo tra un conduttore ed un campo magnetico viene indotta una FEM nel conduttore .
Questa è una legge molto importante . Spenderemo un pò del nostro tempo per cercare di capirla a fondo.
Quello che Faraday ha scoperto è stato un modo di produrre "pressione elettrica" ( tensione o FEM, forza elettro-motrice ) da un campo magnetico . La legge di Faraday richiede che esista un moto relativo . Ciò significa che ci deve essere movimento tra conduttore e il campo magnetico . Questo non significa nè che solo il campo magnetico debba muoversi e nemmeno che solamente il conduttore debba muoversi. Purché ci sia moto relativo tra il campo magnetico e il conduttore, una tensione sarà indotta nel conduttore . In pratica, ciò significa che il conduttore può essere fermo e il campo magnetico deve essere spostato rispetto ad esso . In alternativa, il campo magnetico può essere stazionario e il conduttore spostato attraverso di esso
Un esperimento Immaginate un tubo di cartone . Io ho usato con successo il tubo di cartone da un rotolo vuoto di carta igienica . Il tubo viene avvolto con almeno 50 spire di un conduttore isolato. Quindi, in realtà noi hanno fatto una semplice bobina. Alle due estremità della bobina colleghiamo un voltmetro . Noi non abbiamo ancora discusso gli strumenti di misura, ma penso che mi si possa credere se dico solo che è uno strumento con un ago, che indica se la tensione è presente. In realtà ho usato un particolare tipo di voltmetro chiamato Galvanometro , che è solo un voltmetro normale , ma invece dell'ago ( indice ) del misuratore che abbia lo da zero (ed il suo punto di riposo) a sinistra , il suo zero è centrata nel bel mezzo della scala . Il vantaggio di questo Galvanometro è che l'ago dello strumento può deviare a sinistra od a destra dal centro, a seconda della polarità della tensione da misurare, posta ai sui capi .
Così eccoci qui con un galvanometro collegato alla bobina sul rotolo della carta da toilette bobina. Ora immaginate di prendere un magnete permanente, una barra magnetica ed inserirla rapidamente nel centro della bobina. Come si inserisce il magnete l'indice del galvanometo devierà in una direzione e quando il magnete si ferma l'ago tornerà a zero . Hai ancora il magnete introdotto all'interno della bobina avvolta sul rotolo di carta igienica . Ora tira rapidamente fuori il magnete fuori e vedrai l'indice dol galvanometro deviare di nuovo, indicando una tensione ai capi della bobina, tuttavia questa volta la deflessione sarà nella direzione opposta a quando abbiamo inserito il magnete . Quello che abbiamo fatto è aver dimostrato la legge di induzione di Faraday. Quando noi abbiamo inserito la barra magnetica all'interno della nostra bobina, abbiamo prodotto un movimento relativo tra le spire del conduttore della bobina e il campo magnetico, proprio della barra magnetica.
Quando il magnete si è mosso e dopo ha smesso di muoversi , il moto relativo si è fermato e la tensione indotta è caduta a zero nuovamente . Quando abbiamo estratto il magnete dalla bobina, abbiamo creato un nuovo moto relativo, ma poiché il magnete veniva estratto anziché venir inserito, quindi si muoveva nella direzione opposta, la polarità della tensione indotta era di segno opposto e l'ago del galvanometro era deviato conseguentemente allo opposto di prima. Ora, se ti è capitato di aver fatto l'elettromagnete di cui abbiamo discusso in una pagina precedente , è possibile inserire quell'elettromagnete all'interno della bobina rotolo di carta igienica . Se quindi eccitiamo l' elettromagnete applicando una tensione ad esso, il campo magnetico generato indurrebbe una tensione nella nostra bobina avvolta sul rotolo di carta igienica . Dopo una istantanea deviazione dell'ago del galvanometro, dovuta alla "novità" della variazione del campo magnetico, la tensione indotta cadrebbe a zero, anche se nell'elettromagnete scorre ancora corrente. Ora, se scolleghiamo la tensione dall'elettromagnete , il campo magnetico da esso prodotto nell'intorno crollerebbe ( movimento relativo ) e per pochi istanti una tensione verrebbe indotta nella bobina. Non lo sai, ma hai appena dimostrato il funzionamento di un dispositivo che vedremo a breve, chiamato trasformatore .
L'AMMONTARE DELLA TENSIONE INDOTTA Quanta tensione è indotta con il nostro esperimento nella bobina è determinato dal numero di spire costituente la bobina , la forza del magnete che usiamo e la velocità del moto relativo . Naturalmente, se saremmo stati in grado di continuare a spostare la nostra barra magnetica dentro e fuori la bobina ad alta velocità, senza fermarsi, avremmo ottenuto continuamente una tensione indotta. Ricordate come l'ago del galvanometro veniva deviato prima da una parte e poi dall'altra . Questo perché quando viene inserito il magnete , la tensione indotta aveva una polarità (negativa o positiva) e quando il magnete viene ritratto la polarità si invertiva. Questa è UNA TENSIONE ALTERNATA.
Una tensione alternata è una tensione che cambia periodicamente polarità.
Se colleghiamo una tensione alternata a un circuito avremo una CORRENTE ALTERNATA . Questa è una corrente che fluisce nel circuito prima in un senso e poi nell'altro senso .

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