DIFFERENZA DI POTENZIALE
Per spiegare il significato di tensione usiamo un semplice esempio: due serbatoi di acqua sono collegati con un tubo. Se il livello A nel primo serbatoio è identico al livello B del secondo (prima figura), non si ottiene alcun movimento, mentre una differente altezza (seconda figura) provoca il passaggio di acqua dal serbatoio col livello più alto a quello col livello più basso. Si deduce che per ottenere il movimento si ha bisogno di una differenza di altezza.
Nei circuiti elettrici al posto del tubo abbiamo un conduttore elettrico (ad esempio un cavo elettrico in rame) e al posto dello spostamento d'acqua abbiamo la corrente elettrica (spostamento di elettroni).
La differenza non è più di altezza, ma di potenziale elettrico. Questa differenza di potenziale (d.d.p.) prende il nome di tensione.
Se aumentiamo la differenza di altezza, l'acqua scorre con più velocità. Allo stesso modo se aumentiamo la tensione aumenta l'intensità di corrente.
La differenza di altezza si misura in metri, mentre la differenza di potenziale (tensione) si misura in volt (V) e la indichiamo con la lettera V. La corrente si misura in ampere (A) e si indica con la lettera I.
| GRANDEZZA | UNITA' DI MISURA |
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| tensione | V | volt | V |
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| corrente | I | ampere | A |
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La tensione continua ha un andamento costante ed e' quella generata, ad esempio, dalle batterie. Possiamo contrassegnare un terminale positivo [+] (a potenziale maggiore) e un terminale negativo [-] (a potenziale minore).
La tensione alternata, come quella a 230 volt (non 220, valore del passato) presente nelle nostre abitazioni, si inverte continuamente, per cui non è possibile contrassegnare i terminali come positivo e negativo. Infatti quando inseriamo una spina in una presa non dobbiamo preoccuparci della polarità.
ESEMPIO DI TENSIONE CONTINUA - LA BATTERIA
La situazione mostrata nelle figure iniziali, può essere considerata simile a quella che si ha in una batteria. Infatti col passaggio di acqua la differenza di livello va progressivamente riducendosi fino ad annullarsi. Allo stesso modo una batteria si scarica (si riduce la differenza di potenziale tra polo positivo e polo negativo) mentre eroga corrente.
In una batteria d'auto abbiamo una tensione continua di 12 volt (in realtà una batteria perfettamente carica parte da una tensione un pò più elevata)
semplice strumento per misurare la tensione della batteria in un'auto
ESEMPIO DI TENSIONE ALTERNATA - LA PRESA
Una presa, invece, presenta costantemente 230 volt tra fase e neutro. Non si scarica come una batteria.
Prescindendo per il momento dal fatto che siamo in regime alternato, per similitudine possiamo pensare a un rubinetto che provvede a immettere continuamente acqua nel serbatoio per mantenere costante il livello A e di conseguenza la differenza A-B (possiamo considerare il livello B come quello "zero" del mare).
| La corrente elettrica è data dal movimento di elettroni nella stessa direzione |
ATTENZIONE: perche' la similitudine tra impianto idraulico e impianto elettrico sia efficace, dobbiamo immaginare i tubi costantemente pieni di acqua. Immobile in un componente non in funzione, ma tubi pieni. Mai pensare a tubi inizialmente vuoti che gradualmente si riempiono.
