L'energia elettrica è una scoperta relativamente recente, ma è diventata in breve tempo indispensabile, è impossibile per noi oggi immaginare la nostra vita senza.
La corrente elettrica può essere definita come un movimento ordinato di elettroni lungo un filo conduttore.
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Gli effetti della corrente elettrica
La corrente che attraversa un filo conduttore produce diversi tipi di effetti: Effetto termico o Joule; Effetto luminoso; Effetto fisiologico; Effetto magnetico; Effetto chimicoEffetto termico o effetto Joule: il passaggio della corrente è ostacolato da una certa quantità di resistenza, che è una forma di attrito, questa determina un riscaldamento del conduttore, secondo la legge di Joule: P = R x I P (calore) R (resistenza) I (intensità)
Questo effetto trova molteplici applicazioni, ferri da stiro, stufe, lavatrici…
Effetto luminoso: Quando la corrente attraversa conduttori ad altissima resistenza, si ha un effetto Joule talmente elevato da provocare emissione di luce. Ciò è quanto possiamo osservare nelle lampade ad incandescenza.
Effetto Magnetico: Quando la corrente elettrica attraversa un filo conduttore genera un campo magnetico (elettromagnetismo), fenomeno scoperto nel 1820 dal fisico danese Oersted. Egli notò che posizionando una bussola vicino ad un conduttore attraversato da corrente elettrica, in questa si spostava l'ago come in presenza di un magnete. Questo fenomeno trova applicazione nella funzionamento di congegni elettrici, come citofoni, impianto elettrico dell'auto...
Effetto fisiologico: Il passaggio di corrente elettrica in un corpo è detto anche folgorazione, ha l'effetto di interferire nei processi d'azione delle cellule nervose e muscolari, alterandone il loro funzionamento. Il nostro corpo non può resistere a folgorazioni superiori a 65 V
Effetto Chimico: La produzione di reazioni chimiche, in conseguenza del passaggio della corrente elettrica attraverso una soluzione acquosa di un sale, acido o di una base, costituisce l'effetto chimico della corrente elettrica. I composti chimici che in soluzione si sciolgono, dando luogo a ioni e che permettono il passaggio della corrente nella soluzione si dicono elettroliti. Il principio di funzionamento della pila si basa proprio sull'effetto chimico della corrente. Questo effetto trova largo impiego in molte applicazioni, tra queste abbiamo la galvanostegia, un procedimento elettrochimico per mezzo del quale viene operata una copertura di metalli non nobili, con strati sottilissimi di metalli nobili a scopo estetico e anticorrosivo.
Il frigorifero: Si può definire una macchina termodinamica in grado di trasferire calore da un ambiente a bassa temperatura ad uno a temperatura più elevata.
Il frigorifero è stato uno dei primi elettrodomestici ad entrare nelle case degli italiani (1960) ed ha rivoluzionato le abitudini di conservazione degli alimenti. Si compone di un vano frigo (cella frigorifera), in cui la temperatura è di qualche grado spora lo zero, e solitamente anche un vano freezer, con temperature che possono raggiungere anche i – 20°C . Il principio di funzionamento di questo elettrodomestico si basa su cicli di compressione ed espansione di un gas. La sostanza refrigerante utilizzata fino a poco tempo fa era il freon, si è però scoperto che questo gas danneggia la fascia di ozono che circonda la Terra, quindi è stato sostituito con altre sostanze meno pericolose, come ammoniaca e biossido di carbonio.
Il compressore, posto sul retro del frigo, comprime il gas spingendolo nella serpentina.
Il gas compresso si condensa diventando liquido e viene spinto attraverso una serpentina di espansione collocata nel vano frigo.
In questa fase di espansione il gas, secondo il principio della termodinamica, necessita di energia sotto forma calore, che prende dalla cella frigorifera, determinandone il raffreddamento.
Il processo è ciclico, in quanto il gas espanso tornerà nel compressore per ricominciare il ciclo di espansione- compressione.
Video sul funzionamento del frigorifero👈
Il forno a microonde
La possibilità di cuocere i cibi con le onde fu scoperta per caso negli Stati uniti da Percy Spencer, dipendente della Raytheon. Un giorno, lavorando su un radar acceso, si accorse che una tavoletta di cioccolato che aveva in tasca si era sciolta per effetto delle onde. Le microonde sono onde elettromagnetiche di lunghezza d'onda approssimativamente compresa tra 1 mm e 30 cm. La loro lunghezza d'onda è minore di quella delle onde radio, ma maggiore di quella dei raggi infrarossi. L’accensione del forno a microonde attiva un potente campo magnetico. Le microonde immesse nel forno dal magnetròn, generatore di onde radio, influenzano lo stato di quiete delle molecole d’acqua presenti nei cibi, facendole vibrare fino a 2.500 milioni di volte al secondo. Muovendosi così rapidamente queste molecole si surriscaldano per effetto dell'attrito, raggiungendo temperature elevatissime che ne permettono la cottura. Rispetto a un forno tradizionale, si ha un certo risparmio energetico poiché tutta l’energia viene assorbita dal cibo, che cuoce quindi molto più rapidamente. Le microonde agiscono unicamente sulle molecole d’acqua, i contenitori dei cibi non assorbono energia dal campo magnetico, ma possono riscaldarsi a contatto con il cibo caldo. In un forno a microonde possono essere utilizzati contenitori di porcellana, vetro, carta o di una particolare plastica resistente alle alte temperature. Non si utilizzano materiali metallici perché riflettono le onde radio.
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