Le basi Un'introduzione all'elettricità e all'elettronica

L'elettricità è una forma di energia che coinvolge il flusso di elettroni. Tutta la materia è formata da atomi, che ha un centro chiamato nucleo. Il nucleo contiene particelle cariche positivamente chiamate protoni e particelle non caricate chiamate neutroni. Il nucleo di un atomo è circondato da particelle cariche negativamente chiamate elettroni. La carica negativa di un elettrone è uguale alla carica positiva di un protone e il numero di elettroni in un atomo è solitamente uguale al numero di protoni.

Quando la forza di bilanciamento tra protoni ed elettroni viene sconvolta da una forza esterna, un atomo può guadagnare o perdere un elettrone. E quando gli elettroni vengono "persi" da un atomo, il libero movimento di questi elettroni costituisce una corrente elettrica.

Umani ed elettricità

L'elettricità è una parte fondamentale della natura ed è una delle nostre forme di energia più utilizzate. Gli esseri umani ottengono elettricità, che è una fonte di energia secondaria, dalla conversione di altre fonti di energia, come carbone, gas naturale, petrolio ed energia nucleare. Le fonti naturali originali di elettricità sono chiamate fonti primarie.

Molte città e cittadine furono costruite accanto alle cascate (una fonte primaria di energia meccanica) che giravano le ruote idrauliche per eseguire i lavori. E prima che la generazione di elettricità iniziasse poco più di 100 anni fa, le case erano illuminate con lampade a cherosene, il cibo veniva raffreddato in ghiacciaie e le stanze venivano riscaldate da stufe a legna o carbone.

Iniziando con Benjamin Franklin's esperimento con un aquilone in una notte tempestosa a Filadelfia, i principi dell'elettricità gradualmente sono stati compresi. A metà del 1800, la vita di tutti cambiò con l'invenzione dell'elettrico lampadina. Prima del 1879, l'elettricità era stata utilizzata nelle luci ad arco per l'illuminazione esterna. L'invenzione della lampadina ha utilizzato l'elettricità per portare l'illuminazione interna nelle nostre case.

Generare elettricità

Un generatore elettrico (molto tempo fa, una macchina che generava elettricità era chiamata "dinamo" il termine preferito di oggi è "generatore") è un dispositivo per convertire l'energia meccanica in energia elettrica. Il processo si basa sulla relazione tra magnetismo ed elettricità. Quando un filo o qualsiasi altro materiale elettricamente conduttivo si muove attraverso un campo magnetico, si verifica una corrente elettrica nel filo.

I grandi generatori utilizzati dall'industria dei servizi elettrici hanno un conduttore stazionario. Un magnete attaccato all'estremità di un albero rotante è posizionato all'interno di un anello conduttore fisso avvolto da un lungo filo continuo. Quando il magnete ruota, induce una piccola corrente elettrica in ogni sezione del filo mentre passa. Ogni sezione di filo costituisce un piccolo conduttore elettrico separato. Tutte le piccole correnti di singole sezioni si sommano a una corrente di dimensioni considerevoli. Questa corrente è ciò che viene utilizzato per l'energia elettrica.

Una centrale elettrica elettrica utilizza una turbina, un motore, una ruota idraulica o un'altra macchina simile per guidare un generatore o dispositivo elettrico che converte l'energia meccanica o chimica in elettricità. Le turbine a vapore, i motori a combustione interna, le turbine a gas, le turbine ad acqua e le turbine eoliche sono i metodi più comuni per generare elettricità.