In questa breve guida tratteremo di due grandezze fisiche che fanno parte della nostra vita quotidiana, ma che non sempre conosciamo: la tensione e la corrente elettrica.
Prima di tutto, occorre sapere che l’energia elettrica viene generata dal movimento degli elettroni e che la stessa viene impiegata per far funzionare i dispositivi elettronici.
Nel caso in cui avessimo necessità di riparare un elettrodomestico o verificare un guasto all’impianto elettrico di casa, conoscere il significato di tensione e di corrente elettrica può, quindi, essere di fondamentale importanza.
Che cos’è la tensione?
Con il termine tensione viene indicata la quantità di energia potenziale tra due punti su un circuito.
Nel caso in cui uno dei due punti dovesse essere dotato di una carica di energia maggiore rispetto all’altro, allora in questo caso ci ritroveremo di fronte ad una differenza di carica, ovvero ad una tensione.
Se vogliamo essere più precisi, possiamo dire che la tensione corrisponde all’energia utilizzata per separare due cariche elettriche con segno opposto all’interno di un campo magnetico.
Come si misura la tensione?
Alessandro Volta è il fisico a cui va l’onore di aver inventato la prima batteria chimica, ed è da lui che prende il nome l’unità di misura della tensione: volt, indicata con la lettera V.
Tecnicamente, però, i volt tendono a indicare la differenza di potenziale tra due punti che impartirà un joule di energia per coulomb di carica che passa attraverso di esso.
Lo strumento atto alla misurazione della tensione è il voltometro, normalmente inserito nei comunissimi tester elettrici.
I diversi tipi di tensione
La batteria di un’automobile è alimentata da una tensione continua in quanto dotata di un polo negativo, di potenziale minore, e di un polo positivo con un potenziale maggiore.
La tensione alternata, invece, è quella che si inverte di continuo e la possiamo trovare, ad esempio, all’interno delle nostre abitazioni, ovvero nei luoghi in cui non è possibile distinguere i poli (positivo e negativo).
Una rete elettrica solitamente è composta da una serie di stazioni elettriche di trasformazione, e di elettrodotti che, in base alla tensione di esercizio, sfruttano l’altissima, l’alta, la media e la bassa tensione.
Occorre sapere che, la rete elettrica di una nazione è suddivisa in rete di distribuzione e di trasmissione.
Con la rete di distribuzione la tensione impiegata può essere media (MT, tra 1 e 30 kV) o bassa (BT, inferiore a 1 kV); mentre con la rete di trasmissione viene sfruttata la tensione alta (AT, tra 30 e 150 Kv) o altissima (AAT, superiore a 150 kV).
Nelle nostre case, la corrente che ci viene fornita è sempre a bassa tensione, in quanto gli elettrodomestici e i dispositivi elettrici lavorano a questa tensione. La bassa tensione, inoltre, comporta minori rischi rispetto all’alta, decisamente pericolosa in caso di folgorazione.
Che cos’è la corrente?
La corrente coincide con la quantità di cariche elettriche che scorrono tra gli estremi di un conduttore in un determinato arco temporale. Pertanto, possiamo rappresentare la corrente elettrica come un flusso ordinato di elettroni che si spostano per un tempo prolungato all’interno di un materiale conduttore.
Gli estremi del conduttore, all’interno del quale gli elettroni si muovono in modo caotico, sono i poli: positivo e negativo, in base alla concentrazione di elettroni.
Due cariche opposte (rappresentate dai simboli più e meno) si attraggono, mentre due cariche identiche si respingono.
In un campo elettrico, quindi, possono generarsi diverse cariche, le quali agiscono in base alle linee di campo che escono dalle cariche positive per entrare in quelle negative.
Come si misura la corrente?
Ampere (Amp) è l’unità di misura della corrente e si riferisce alla quantità di elettroni che attraversano la sezione di un conduttore in un secondo.
Un Ampere corrisponde a 1 Coulomb, cioè ad una carica di 6 miliardi di elettroni che attraversano un filo conduttore in un secondo di tempo.
Per misurare la corrente viene impiegato uno strumento denominato amperometro; nello specifico, per le correnti di debole intensità viene utilizzato il galvanometro.
Differenza di potenziale (D.p.p.)
Il potenziale elettrico è rappresentato da una diversa concentrazione di elettroni ai poli del conduttore. Questi elettroni, inoltre, consentono alla corrente di circolare attraverso tale conduttore.
Il polo negativo è quello con maggiore concentrazione di elettroni, quindi, dotato di maggiore potenziale, mentre il polo positivo è quello avente, sempre, una concentrazione di elettroni più bassa.
La differenza di potenziale, quindi, altro non è che la differenza dei valori registrati dal polo negativo e dal polo positivo ed è proprio tale differenza che consente all’energia elettrica di circolare attraverso il conduttore.
Ed è qui che ritroviamo la tensione: se il valore della differenza di potenziale è elevato, maggiore risulterà la spinta degli elettroni all’interno del conduttore. Questa spinta, altro non è che la tensione, che, come detto, viene misurata in volt.
