Fisica 2 applicata alla quotidianeità?
Buongiorno,
ho imparato le nozioni di fisica 2 quali campi elettrici, magnetici, intensità di corrente, differenza di potenziale eccetera ma vorrei capire come si applicano ad esempio in casa.
Se collego la spina di un elettrodomestico qualsiasi alla presa di corrente che cosa succede effettivamente? La presa ha una ddp propria? Quando vengono in contatto come si trasferisce la corrente? E poi in che un elettrodomestico funziona? gli serve una corrente che gli entri all'interno in modo da variare la sua ddp?
La pila del mio iphone ad esempio è un generatore di cosa? corrente o tensione? E quando lo metto a caricare cosa succede?
Sono argomenti che la mia prof non spiega perchè sicuramente sono banali ma a me mi vengono dubbi. Un grazie a tutti quelli che cercheranno di darmi delle spiegazioni. Va bene anche consigliare un libro che ne parla (o un sito che tratti questi argomenti che non si trovano forse nei libri)
ho imparato le nozioni di fisica 2 quali campi elettrici, magnetici, intensità di corrente, differenza di potenziale eccetera ma vorrei capire come si applicano ad esempio in casa.
Se collego la spina di un elettrodomestico qualsiasi alla presa di corrente che cosa succede effettivamente? La presa ha una ddp propria? Quando vengono in contatto come si trasferisce la corrente? E poi in che un elettrodomestico funziona? gli serve una corrente che gli entri all'interno in modo da variare la sua ddp?
La pila del mio iphone ad esempio è un generatore di cosa? corrente o tensione? E quando lo metto a caricare cosa succede?
Sono argomenti che la mia prof non spiega perchè sicuramente sono banali ma a me mi vengono dubbi. Un grazie a tutti quelli che cercheranno di darmi delle spiegazioni. Va bene anche consigliare un libro che ne parla (o un sito che tratti questi argomenti che non si trovano forse nei libri)
Risposte
Provo a darti delle risposte:
Nella presa ci trovi la ddp che ti garantisce l'ENEL, e cioè 220V. Tieni presente che la ddp delle prese di casa non è continua ma alternata (una sinusoide) e quindi i 220V sono in realtà il valore efficace e non l'ampiezza.
Bè...non so se hai notato che le due estremità della spina che inserisci nella presa sono metalliche...e sono collegate ai fili di rame che scorrono all'interno del cavo dell'elettrodomestico. Quindi la corrente passa dai poli presenti nella presa ai due poli della spina semplicemente per il fenomeno della conduzione elettrica.
Gli elettrodomestici non sono tutti uguali. Prendi un asciugacapelli. La corrente che entra nell'asciugacapelli va a finire in parte in una resistenza che, diventando incandescente, riscalda l'aria. Un'altra parte di corrente va a finire in un motore elettrico che fa girare la ventola che soffia l'aria attraverso la resistenza incandescente. Molti elettrodomestici sono basati su motori elettrici che girano (aspirapolvere, lavatrice, frullatore...)
un elettrodomestico non ha una ddp "propria" che deve essere variata. Questa tua domanda non ha molto senso...
Di tensione. E' chiaro che da ciò deriva anche che la pila genera una corrente. Ma è più corretto chiamarla generatore di tensione perché è quella che la pila tiene costante, mentre la corrente che eroga è variabile e dipende dall'uso che si fa del cellulare.
Il caricabatteria fa passare una corrente attraverso la pila e questo fa avvenire delle reazioni chimiche che permettono di accumulare una nuova carica all'interno della pila.
"Skyrim":
La presa ha una ddp propria?
Nella presa ci trovi la ddp che ti garantisce l'ENEL, e cioè 220V. Tieni presente che la ddp delle prese di casa non è continua ma alternata (una sinusoide) e quindi i 220V sono in realtà il valore efficace e non l'ampiezza.
"Skyrim":
Quando vengono in contatto come si trasferisce la corrente?
Bè...non so se hai notato che le due estremità della spina che inserisci nella presa sono metalliche...e sono collegate ai fili di rame che scorrono all'interno del cavo dell'elettrodomestico. Quindi la corrente passa dai poli presenti nella presa ai due poli della spina semplicemente per il fenomeno della conduzione elettrica.
"Skyrim":
E poi in che un elettrodomestico funziona?
Gli elettrodomestici non sono tutti uguali. Prendi un asciugacapelli. La corrente che entra nell'asciugacapelli va a finire in parte in una resistenza che, diventando incandescente, riscalda l'aria. Un'altra parte di corrente va a finire in un motore elettrico che fa girare la ventola che soffia l'aria attraverso la resistenza incandescente. Molti elettrodomestici sono basati su motori elettrici che girano (aspirapolvere, lavatrice, frullatore...)
"Skyrim":
gli serve una corrente che gli entri all'interno in modo da variare la sua ddp?
un elettrodomestico non ha una ddp "propria" che deve essere variata. Questa tua domanda non ha molto senso...
"Skyrim":
La pila del mio iphone ad esempio è un generatore di cosa?
Di tensione. E' chiaro che da ciò deriva anche che la pila genera una corrente. Ma è più corretto chiamarla generatore di tensione perché è quella che la pila tiene costante, mentre la corrente che eroga è variabile e dipende dall'uso che si fa del cellulare.
"Skyrim":
E quando lo metto a caricare cosa succede?
Il caricabatteria fa passare una corrente attraverso la pila e questo fa avvenire delle reazioni chimiche che permettono di accumulare una nuova carica all'interno della pila.
"mathbells":[/quote]
Provo a darti delle risposte:
[quote="mathbells"]
Gli elettrodomestici non sono tutti uguali. Prendi un asciugacapelli. La corrente che entra nell'asciugacapelli va a finire in parte in una resistenza che, diventando incandescente, riscalda l'aria. Un'altra parte di corrente va a finire in un motore elettrico che fa girare la ventola che soffia l'aria attraverso la resistenza incandescente. Molti elettrodomestici sono basati su motori elettrici che girano (aspirapolvere, lavatrice, frullatore...)
Di tensione. E' chiaro che da ciò deriva anche che la pila genera una corrente. Ma è più corretto chiamarla generatore di tensione perché è quella che la pila tiene costante, mentre la corrente che eroga è variabile e dipende dall'uso che si fa del cellulare.
Ma quindi un generatore di tensione mantiene costante la ddp e genera una corrente variabile? Ma variabile in che senso? la corrente che emette dipende dagli elementi che trova all'interno dell'elettrodomestico, cioè se incontra un resistore è diversa da un condensatore oppure è variabile nel senso che dipende da come è stato costruito il git?
Variabile nel senso che genera quella che richiede il circuito. Considera il tuo cellulare. La.batteria è un generatore di tensione. A seconda di quello ch stai facendo col telefono, esso rihiederà più omeno corrente, che gli verrà fornita dalla batteria, sempre alla stessa tensione.
Il generatore "ideale" di tensione è ideale, appunto.
Un generatore reale, ha ai suoi capi una ddp, chiamata anche, un po' impropriamente e per una inveterata abitudine, "Forza elettromotrice" , che corrisponde alla tensione a vuoto esistente tra i morsetti, cioè quando il generatore non eroga corrente. Ma quando il generatore è chiuso su un carico, la tensione ai capi del generatore è inferiore perché occorre tener conto della resistenza interna del generatore stesso :
http://it.wikipedia.org/wiki/Forza_elettromotrice
cioè, la f.e.m. deve fornire non solo la tensione richiesta dal carico, ma anche la quota $R_i*I$ dovuta alla resistenza interna del generatore stesso.
In realtà il generatore (alternatore, dinamo, batteria …) non "genera". Il generatore trasforma una forma di energia in energia elettrica, con un certo rendimento e quindi certe perdite inevitabili, come tutte le macchine:
http://it.wikipedia.org/wiki/Generatore_elettrico
Un generatore reale, ha ai suoi capi una ddp, chiamata anche, un po' impropriamente e per una inveterata abitudine, "Forza elettromotrice" , che corrisponde alla tensione a vuoto esistente tra i morsetti, cioè quando il generatore non eroga corrente. Ma quando il generatore è chiuso su un carico, la tensione ai capi del generatore è inferiore perché occorre tener conto della resistenza interna del generatore stesso :
http://it.wikipedia.org/wiki/Forza_elettromotrice
cioè, la f.e.m. deve fornire non solo la tensione richiesta dal carico, ma anche la quota $R_i*I$ dovuta alla resistenza interna del generatore stesso.
In realtà il generatore (alternatore, dinamo, batteria …) non "genera". Il generatore trasforma una forma di energia in energia elettrica, con un certo rendimento e quindi certe perdite inevitabili, come tutte le macchine:
http://it.wikipedia.org/wiki/Generatore_elettrico
Ho molto apprezzato questo scambio 
, dalle domande "ingenue" di Skyrim alle risposte ben calibrate di mathbells ( precise senza essere troppo teoriche) e a quelle di navigatore che puntualizzano un argomento specifico.
Secondo me gli studenti dovrebbero porsi domande simili a quelle di Skyrim dopo un corso di Fisica ii , in genere troppo teorico e dovrebbero però poter trovare prof come mathbells e navigatore che diano le giuste spiegazioni.
, dalle domande "ingenue" di Skyrim alle risposte ben calibrate di mathbells ( precise senza essere troppo teoriche) e a quelle di navigatore che puntualizzano un argomento specifico.Secondo me gli studenti dovrebbero porsi domande simili a quelle di Skyrim dopo un corso di Fisica ii , in genere troppo teorico e dovrebbero però poter trovare prof come mathbells e navigatore che diano le giuste spiegazioni.
Grazie Camillo, ma non sono un prof.! Sono un tuo collega ing.! (sei un ing., vero? ) 
Sì, lo sono
"Camillo":
Secondo me gli studenti dovrebbero porsi domande simili a quelle di Skyrim dopo un corso di Fisica ii , in genere troppo teorico
Concordo. Aggiungo anche, però, che non sarebbe male che tali problemi fossero trattati direttamente dai professori, anche senza richieste dirette da parte degli studenti.
"navigatore":
... In realtà il generatore (alternatore, dinamo, batteria …) non "genera". Il generatore trasforma una forma di energia in energia elettrica, con un certo rendimento e quindi certe perdite inevitabili, come tutte le macchine: ...
Permettimi di dissentire, in quanto un "generatore di tensione" in effetti "genera" una d.d.p. ai suoi capi che prima non c'era, trasformando una forma di energia in un'altra; così come quando alzo un peso, trasferisco energia ma "genero" un dislivello.
Sulla variabilità della tensione ai capi di una presa elettrica vorrei aggiungere altri due motivi: il primo è che "dietro" una presa elettrica idealmente c'è un generatore, ma nella realtà c'è una "macchina" enorme fatta dalla rete, dalle stazioni e dagli impianti di generazione, che "tenta" di garantire alla tua semplice presa una tensione costante (che costante non è, tanto che il contratto elettrico, un tempo almeno, prevedeva variazioni da 170V a 270V); è una macchina così "delicata" che mantenerla in equilibrio è un lavoro molto difficile (qualcuno di voi si ricorda il black out del settembre 2003 che mise al buio TUTTA l'Italia? bastò un albero caduto in ... Svizzera).
La seconda cosa è che la corrente che arriva nelle nostre case è variabile di suo, cioè nasce proprio così; si chiama, per l'appunto, corrente alternata perchè varia sinusoidalmente con una frequenza di 50 Hz
Cordialmente, Alex
"axpgn":
[quote="navigatore"]... In realtà il generatore (alternatore, dinamo, batteria …) non "genera". Il generatore trasforma una forma di energia in energia elettrica, con un certo rendimento e quindi certe perdite inevitabili, come tutte le macchine: ...
Permettimi di dissentire, in quanto un "generatore di tensione" in effetti "genera" una d.d.p. ai suoi capi che prima non c'era, trasformando una forma di energia in un'altra; così come quando alzo un peso, trasferisco energia ma "genero" un dislivello.[/quote]
Permesso accordato Alex! Dissenti pure!
La mia osservazione era intesa, più che altro, a porre l'accento proprio sul fatto che il generatore elettrico, come ogni macchina, trasforma una forma di energia in un'altra.
Con lo stesso spirito che ha fatto dare il nome di "generatore'' a queste macchine elettriche, potremmo dire che una pompa è un "generatore" di energia potenziale e/o cinetica (il dislivello di un liquido creato dalla pompa è variazione di energia potenziale), o che un compressore è un "generatore" di energia di pressione in un fluido comprimibile…no?
Circa la corrente elettrica, sono perfettamente d'accordo con te.
@navigatore
Avevo capito lo spirito con cui l'hai detto, per sottolineare che l'energia non si crea ma si trasforma.
Permettimi però di rilanciare
Io non troverei errato neanche "generatore di energia elettrica" in quanto "generare" non significa creare dal nulla ma far nascere qualcosa utilizzando altre componenti già esistenti, quindi ...
Vorrei inoltre aggiungere un particolare per quanto riguarda il "delicato" equilibrio della rete elettrica nazionale: con l'esplosione del fotovoltaico è aumentata notevolmente la criticità di tutto il sistema, perché alla grande variabilità del carico si aggiunta una notevole variabilità anche dell'offerta. In Italia siamo già giunti ad un livello di penetrazione delle fonti intermittenti (come fotovoltaico ed eolico) superiore al 20% della potenza dipsonibile, e questo per alcuni è già un livello critico. Siamo a livello di speculazioni e stime teoriche anche perché mai prima al mondo si è verificato una situazione del genere (a questa livello di scala intendo), però ... Oltre ad aver letto alcune cose al riguardo ho avuto una testimonianza di "prima mano" se così si può dire ... Ho un caro amico che lavora all'ENEL, non è un impiegato ma uno che lavora nelle squadre di pronto intervento, e l'anno scorso mi diceva che gli interventi dovuti a stacchi improvvisi (per variazioni di carico e/o potenza) sono aumentati in modo deciso.
Cordialmente, Alex
Avevo capito lo spirito con cui l'hai detto, per sottolineare che l'energia non si crea ma si trasforma.
Permettimi però di rilanciare
Io non troverei errato neanche "generatore di energia elettrica" in quanto "generare" non significa creare dal nulla ma far nascere qualcosa utilizzando altre componenti già esistenti, quindi ...
Vorrei inoltre aggiungere un particolare per quanto riguarda il "delicato" equilibrio della rete elettrica nazionale: con l'esplosione del fotovoltaico è aumentata notevolmente la criticità di tutto il sistema, perché alla grande variabilità del carico si aggiunta una notevole variabilità anche dell'offerta. In Italia siamo già giunti ad un livello di penetrazione delle fonti intermittenti (come fotovoltaico ed eolico) superiore al 20% della potenza dipsonibile, e questo per alcuni è già un livello critico. Siamo a livello di speculazioni e stime teoriche anche perché mai prima al mondo si è verificato una situazione del genere (a questa livello di scala intendo), però ... Oltre ad aver letto alcune cose al riguardo ho avuto una testimonianza di "prima mano" se così si può dire ... Ho un caro amico che lavora all'ENEL, non è un impiegato ma uno che lavora nelle squadre di pronto intervento, e l'anno scorso mi diceva che gli interventi dovuti a stacchi improvvisi (per variazioni di carico e/o potenza) sono aumentati in modo deciso.
Cordialmente, Alex
"axpgn":
@navigatore
Avevo capito lo spirito con cui l'hai detto, per sottolineare che l'energia non si crea ma si trasforma.
Permettimi però di rilanciare
Io non troverei errato neanche "generatore di energia elettrica" in quanto "generare" non significa creare dal nulla ma far nascere qualcosa utilizzando altre componenti già esistenti, quindi ...
……..
Cordialmente, Alex
Non trovo errato "generatore elettrico", Alex. Solo un po'…come dire….impreciso e presuntuoso, proprio perché molti non la pensano come te sul significato del verbo generare….e non pensano che la macchina "trasforma" , più che creare dal nulla. Dal nulla non può nascere nulla, ritengo!
Cerchiamo però di non scivolare su una discussione da vocabolario di Italiano, più che di Tecnica o di Fisica!
Certe disquisizioni io le lascerei a chi non vuole fidanzarsi…
Certo, i genitori "generano" i figli, ma la materia prima c'è già!
"navigatore":
Cerchiamo però di non scivolare su una discussione da vocabolario di Italiano, più che di Tecnica o di Fisica!
Certe disquisizioni io le lascerei a chi non vuole fidanzarsi…
Ogni riferimento è puramente casuale, vero ?
"navigatore":
cioè, la f.e.m. deve fornire non solo la tensione richiesta dal carico, ma anche la quota $R_i*I$ dovuta alla resistenza interna del generatore stesso.
Dal punto di vista di un abitazione: la fem è la tensione che viene generata dalle macchine dell'Enel disposte in Italia, la resistenza interna è la resistenza dovuta ai cavi di rame che permettono di far arrivare la tensione ai capi delle prese all'interno delle case? oppure la resistenza è interna alla macchina dell'Enel?
In questo secondo caso la resistenza dovuta ai cavi in rame come viene considerata, un carico?
No, lascia perdere ...
navigatore si riferiva al caso di un generico, semplice, singolo generatore come può esser una pila o comunque un generatore direttamente attaccato al tuo carico.
Dietro la presa (come ho detto nei post precedenti) ci sta una "macchina" enorme e complessa che chiamiamo semplicemente "rete"; nel momento in cui attacchi un apparecchio alla presa non fai altro che aggiungere un carico a questa complessità: per quanto piccolo, il tuo carico influisce su tutta la rete facendo variare l'intensità delle correnti, le tensioni, la frequenza, ecc.
Il gestore della rete DEVE garantirti che la tensione ai capi della tua presa sia costante (o meglio, per contratto, che la variabilità sia entro un certo range, per la verità piuttosto largo) in modo che i tuoi apparecchi possano funzionare.
Il problema per il gestore è che di apparecchi come il tuo ce ne sono decine di milioni ...
Cordialmente, Alex
navigatore si riferiva al caso di un generico, semplice, singolo generatore come può esser una pila o comunque un generatore direttamente attaccato al tuo carico.
Dietro la presa (come ho detto nei post precedenti) ci sta una "macchina" enorme e complessa che chiamiamo semplicemente "rete"; nel momento in cui attacchi un apparecchio alla presa non fai altro che aggiungere un carico a questa complessità: per quanto piccolo, il tuo carico influisce su tutta la rete facendo variare l'intensità delle correnti, le tensioni, la frequenza, ecc.
Il gestore della rete DEVE garantirti che la tensione ai capi della tua presa sia costante (o meglio, per contratto, che la variabilità sia entro un certo range, per la verità piuttosto largo) in modo che i tuoi apparecchi possano funzionare.
Il problema per il gestore è che di apparecchi come il tuo ce ne sono decine di milioni ...
Cordialmente, Alex
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