L'unità di misura della corrente elettrica
L'unità di misura della corrente elettrica
Per comprendere facilmente i parametri che caratterizzano la corrente elettrica, è conveniente riferirsi ad alcuni semplici principi d'idraulica. L'analogia tra un flusso d'acqua ed un flusso d'elettroni è lapalissiana. Immaginiamo la corrente elettrica come un flusso d'acqua che esce da una fontanella a zampillo. La corrente elettrica è assimilabile al diametro della colonnina d'acqua che esce dalla fontana. Più è "largo" lo zampillo, maggiore è la portata d'acqua della fontana. Associamo quindi la portata dell'acqua alla corrente elettrica. La sua misura è l' Ampere. Esistono sia multipli che sottomultipli dell'Ampere, dipendentemente dalla situazione interessata. In elettronica si lavora prevalentemente coi µA (Ampere * 10-6) ed i mA (Ampere * 10-3). I casi in cui invece viene richiesta una maggiore corrente, si possono superare anche le decine di Ampere (amplificatori audio, controllo motori elettrici).
La corrente, come d'altronde la colonnina d'acqua, se non viene "spinta" da una forza, non può uscire dal cavo che la trasporta. L'altezza a cui arriva la colonnina d'acqua dipende dalla forza con cui viene spinta l'acqua nel tubo. La "forza" chi invece spinge gli elettroni nel conduttore e crea quindi una corrente la chiameremo tensione. La tensione elettrica è quindi la forza che fa circolare la corrente elettrica in un circuito. La sua unità di misura è il Volt. In elettronica si lavora dai µVolt (Volt * 10-6), tipo i debolissimi segnali su un'antenna ricevente, passando ai milliVolt (Volt *10-3) riguardanti i segnali audio, per arrivare alle decine di Volt per alimentare i circuiti elettronici. Non manca il multiplo KV (Volt * 10 3) in alcuni casi particolari (per esempio per il trasporto dell'energia elettrica, tubi catodici e particolari tubi che emettono radiazioni, tipo il tubo Roentgen o a raggi X).
Introduciamo adesso il concetto di resistenza. Possiamo assimilarla ad un freno che rallenta il passaggio degli elettroni. Ciò che limita quindi la corrente in un circuito è la resistenza. La sua misura è l'Ohm. In elettronica si va agevolmente da frazioni di Ohm a qualche MOhm (Orm *10 6).
Se applichiamo una tensione di 1V su una resistenza di 1 Ohm, avremo in essa il passaggio di corrente di 1 A.
A questo punto è ovvio pensare: ma dove finirà mai tutta l'energia che viene sprigionata in questa resistenza quando andiamo a "rallentare" la corrente? E' molto semplice. L'energia si dissiperà nella forma più semplice possibile: in calore. Infatti la stufa elettrica non è altro che una resistenza elettrica in grado di dissipare una notevole potenza per effetto Joule, costruita con un filo di una lega di nichel-cromo, in cui viene fatta circolare una corrente.
La potenza elettrica invece è l'energia che viene dissipata nella resistenza in un certo tempo. E' assimilabile anche alla quantità di acqua che esce in un certo tempo dalla fontanella. Se quindi aumenta la forza con cui esce l'acqua (tensione) oppure aumenta lo spessore della colonnina d' acqua (corrente), aumenta anche la portata d' acqua associata (potenza). L'unità di misura è il Watt. Anche in questo caso andiamo da potenze bassissime (anche femtoWatt, ovvero W per 10-15 su un'antenna ricevente) per arrivare a svariati MW nel caso di produzione d'energia di una centrale elettrica per alimentare le nostre abitazioni.
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