La potenza dinamica , meglio conosciuta come corrente elettrica, corrisponde al flusso di elettroni attraverso un conduttore di elettricità. Generalmente questo flusso ha origine a causa di una differenza di potenziale elettrico. Le fonti di alimentazione possono essere chimiche (batterie) ed elettromeccaniche (es. Generatori idraulici).
I conduttori possono essere solidi, liquidi o gassosi, poiché il movimento degli elettroni avviene attraverso qualsiasi mezzo, a seconda della resistenza che ha rispetto alla conduttività elettrica.
Come viene prodotto?
Senza dubbio, il fatto che la corrente elettrica sia associata al dinamismo implica movimento. Quindi, questo fenomeno è studiato attraverso la branca della fisica chiamata elettrodinamica.
Come accennato in precedenza, il movimento degli elettroni è dovuto alla differenza di tensione (tensione) tra due punti, che devono essere collegati da un materiale elettricamente conduttivo.
Ne risulta la presenza di un campo elettrico che, a sua volta, induce il flusso di elettricità attraverso il sistema.
Affinché gli elettroni si mobilitino, devono lasciare il nucleo di un atomo con una carica elettrica bilanciata, è lì quando viene generato un elettrone libero. Queste sono chiamate particelle di carica mobile e sono ciò che rende possibile il flusso di elettricità sotto l'azione di un campo elettrico.
Il campo elettrico può verificarsi grazie a meccanismi di generazione elettromeccanici, termoelettrici, idraulici o celle elettrochimiche, come le batterie per veicoli, tra gli altri.
Indipendentemente dal processo di generazione di energia elettrica, ogni meccanismo emette una differenza di potenziale alle sue estremità. In caso di corrente continua (es. Batterie chimiche), le uscite della batteria hanno un terminale positivo e uno negativo.
Quando entrambe le estremità sono collegate a un circuito conduttivo, la corrente elettrica circola attraverso di esso, lasciando il posto all'elettricità dinamica.
tipi
A seconda della natura e delle caratteristiche della circolazione, l'elettricità dinamica può essere continua o diretta. Ecco una breve descrizione di ogni tipo di elettricità dinamica:
DC
Questo tipo di corrente circola in un'unica direzione, senza alcun tipo di fluttuazioni o disturbi nel suo flusso.
Se si traccia il percorso che compie nel tempo, si vedrà una linea retta perfettamente orizzontale, a patto che il livello di tensione (voltaggio) rimanga costante nel tempo.
In questo tipo di elettricità dinamica la corrente elettrica circola sempre nella stessa direzione; cioè, i terminali positivo e negativo mantengono sempre la loro polarità, non si alternano mai.
Uno dei maggiori svantaggi della corrente continua, nota come DC per il suo acronimo in inglese (direct current), è la bassa resistenza dei conduttori durante la trasmissione di energia elettrica con alti livelli di tensione e su lunghe distanze.
Il riscaldamento che si verifica nei conduttori attraverso i quali circola la corrente continua comporta notevoli perdite di energia, rendendo quindi inefficiente la corrente continua in questa classe di processi.
Corrente alternata
Questo tipo di corrente circola in due direzioni alternate, proprio come suggerisce il nome. Durante un mezzo ciclo la corrente ha un segno positivo e durante il restante mezzo ciclo ha un segno negativo.
La rappresentazione grafica di questo tipo di corrente rispetto al tempo riflette una curva sinusoidale, il cui movimento varia periodicamente.
Nella corrente alternata, popolarmente conosciuta come AC per il suo acronimo in inglese (alternating current), la direzione di circolazione degli elettroni cambia in ogni mezzo ciclo.
Attualmente, la corrente alternata è utilizzata nella generazione, trasmissione e distribuzione di elettricità in tutto il mondo, grazie ai suoi alti livelli di efficienza nel processo di trasporto dell'energia.
Inoltre, i trasformatori di tensione consentono di alzare e abbassare rapidamente la tensione del sistema di trasmissione, il che aiuta a ottimizzare le perdite tecniche dovute al riscaldamento dei conduttori durante il processo.
Esempi reali
L'elettricità dinamica, sia sotto forma di corrente continua che sotto forma di corrente alternata, è presente nella nostra vita in varie applicazioni quotidiane. Alcuni esempi palpabili di elettricità dinamica nella vita di tutti i giorni sono:
- Generatori elettrici che forniscono elettricità alle grandi città, tramite turbine idroelettriche o eoliche, impianti termoelettrici e persino pannelli solari, tra gli altri meccanismi.
- Le prese per uso domestico, attraverso le quali vengono alimentati elettrodomestici e altri utensili domestici che richiedono elettricità, sono il fornitore locale di elettricità per uso residenziale.
- Batterie per veicoli o telefoni cellulari, nonché batterie domestiche per apparecchi elettrici portatili. Tutti questi funzionano con disposizioni elettrochimiche che inducono la circolazione di corrente continua unendo le estremità del dispositivo.
- Le recinzioni elettrificate, note anche come recinzioni elettriche, funzionano grazie alla scarica di corrente continua, che espelle la persona, l'animale o l'oggetto che entra in contatto diretto con la recinzione.
Hai rischi per la salute?
La corrente elettrica presenta molteplici rischi per la salute umana, poiché può causare gravi ustioni e lacerazioni e può persino uccidere un individuo a seconda dell'intensità dello shock.
Per valutare gli effetti della circolazione della corrente elettrica attraverso il corpo, devono essere considerati due fattori fondamentali: l'intensità della corrente e il tempo di esposizione ad essa.
Ad esempio: se una corrente di 100 mA scorre attraverso il cuore di una persona media per mezzo secondo, c'è un'alta probabilità che si verifichi una fibrillazione ventricolare; cioè il cuore comincia a tremare.
In questo caso, il cuore smette regolarmente di pompare sangue al corpo, poiché i movimenti naturali del cuore (sistole e diastole) non si verificano e il sistema circolatorio è gravemente colpito.
Inoltre, di fronte a una scossa elettrica, si innescano contrazioni muscolari che producono movimenti intempestivi nel corpo delle persone colpite. Di conseguenza, le persone sono vulnerabili a cadute e lesioni gravi.
Riferimenti
- Centro canadese per la salute e la sicurezza sul lavoro (2018). Sicurezza elettrica - Informazioni di base. Estratto da: ccohs.ca
- Elettricità dinamica (sf). Estratto da: vidyut-shaastra.com
- Rischi elettrici (2017). Governo australiano Comcare. Estratto da: comcare.gov.au
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- Platt, J. (2013). Sicurezza elettrica: come la corrente elettrica influisce sul corpo umano. Estratto da: mnn.com
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- Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). Corrente elettrica. Estratto da: es.wikipedia.org