Piccolo glossario di Elettrotecnica

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ATop

Accumulatore elettrico. E' un voltametro (V.) nel quale il passaggio della corrente in un certo verso determina un fenomeno di polarizzazione agli elettrodi molto cospicuo, tale quindi da poter fornire successivamente in fase di scarica una notevole quantità di energia elettrica. Un accumulatore è dunque una cella elettrolitica perfettamente reversibile, nella quale si sfruttano le forze elettromotrici di polarizzazione.

Alimentatore Dispositivo in grado di alimentare una macchina con materiale o energia in modo continuo. In particolare, dispositivo in grado di fornire energia elettrica a una macchina con tensione continua.

Alternatore Macchina elettrica rotante per la trasformazione di energia meccanica in energia elettrica (corrente alternata). È composta da un rotore, dotato di un circuito eccitatore in corrente continua, che ruota in un alloggiamento ricavato nello statore, generando in quest´ultimo forze elettromotrici sinusoidali; lo spazio tra rotore e statore è chiamato traferro.

Ampere (A) Unità di misura fondamentale del Sistema Internazionale per l´intensità di corrente elettrica, definita come l´intensità della corrente costante che, percorrendo due conduttori paralleli, di lunghezza infinita e sezione circolare infinitesima posti a 1 m di distanza nel vuoto, produce fra di essi una forza di 2×10-7 N per ogni metro.

Ampere internazionale (Aint) È definito come la corrente che, attraversando un voltmetro a nitrato d´argento, libera al catodo 0,001118 g/s di argento, ed è pari a 0,99985 A.

Amperometro Strumento che misura l´intensità di una corrente elettrica circolante in un circuito; deve essere inserito in serie nel circuito stesso e caratterizzato dalla massima corrente misurabile (portata) e dalla precisione. Nell´amperometro a corrente continua o elettromagnetico viene misurata la rotazione di una bobina immersa in un campo magnetico, in quanto proporzionale alla corrente che la percorre. Gli amperometri a corrente alternata sono di diversi tipi: nell´amperometro a ferro mobile viene misurata la forza di repulsione tra due pezzi di ferro dolce (uno fisso e l´altro mobile) immersi in un campo magnetico, essendo tale forza proporzionale all´intensità della corrente; nell´amperometro elettrodinamico viene misurata la rotazione di una bobina immersa nel campo magnetico di una seconda bobina collegata in serie, essendo la rotazione proporzionale alla corrente che percorre entrambe; nell´amperometro termico viene misurato l´allungamento di un conduttore derivante dal riscaldamento causato dal passaggio di corrente, oppure (amperometro bimetallico) la curvatura di una lamina bimetallica causata dal diverso riscaldamento dei due materiali; nell´amperometro a raddrizzatore si raddrizza la caduta di tensione causata dal passaggio di corrente su una resistenza nota.

Anione (o ióne negatìvo) Atomo o gruppo di atomi dotati di cariche negative; nei processi elettrolitici, l´anione migra all´anodo.

Anodo Componente di un apparecchio elettrico tenuto a potenziale positivo rispetto al catodo. Verso l´anodo vengono attratte le cariche negative (anioni).

BTop

Bifase Vedi circuito polifase

CTop

Campo elettrico Regione di spazio in cui una carica elettrica q risente di una forza attrattiva o repulsiva F, definito come E=F/q (Vedi elettricità); il campo elettrico è conservativo e in esso il lavoro per unità di carica prodotto dal campo per spostare una carica da un punto a un altro è chiamato differenza di potenziale tra i due punti e misurato in volt. Data la stretta relazione esistente tra elettricità e magnetismo, il campo elettrico viene studiato congiuntamente al campo magnetico (campo elettromagnetico).

Campo magnetico Regione di spazio nella quale esistono interazioni magnetiche create dalla presenza di dipoli magnetici o di conduttori percorsi da corrente; viene definito dal vettore induzione magnetica B. Data la stretta relazione esistente tra magnetismo ed elettricità, il campo magnetico viene studiato congiuntamente al campo elettrico (campo elettromagnetico).

Catalisi Fenomeno per cui certe sostanze, dette catalizzatori variano, in genere aumentandola, la velocità di una reazione chimica senza venir consumate. Il concetto e il nome di catalisi sono stati introdotti da Berzelius (1835); il primo esempio di catalisiè l´esperimento di Doebereimer (1823), in cui si mostra che, in presenza di spugna di platino, l´idrogeno si accende in aria, a temperatura ambiente. Praticamente tutte le reazioni sono soggette a catalisi (es. le combustioni sono catalizzate da tracce di umidità).

Catione (o ióne positìvo) Elemento, generalmente un atomo o un gruppo di atomi, dotato di una o più cariche positive; nell´elettrolisi i cationi migrano al catodo.

Catodo Elettrodo o polo negativo di una cella elettrolitica o che funge da sorgente di elettrodi in un tubo elettronico. In una pila è invece il polo positivo su cui avviene la riduzione. Nelle celle galvaniche è costituito da un supporto metallico ricoperto da uno strato di ossido (bario) che, portato a temperatura adeguata, emette elettroni (effetto termoionico). In un tubo catodico è costituito da un filamento metallico (tungsteno) che ad alta temperatura emette direttamente elettroni sfruttando l´effetto termoelettronico (catodo caldo).

Circuito elettrico Sistema di conduttori elettrici disposti in modo vario, atto a permettere il passaggio di corrente e il trasporto di un segnale elettrico. Elementi fondamentali di un circuito elettrico sono le maglie (o percorsi chiusi) e i nodi (in cui si connettono due o più conduttori). Al suo interno possono essere applicati i due principi di Kirchhoff. Se il circuito elettricoè chiuso, la corrente può circolare senza interruzione e si ha trasporto di carica elettrica. In varie tecnologie si dice circuito elettrico chiuso un impianto senza soluzione di continuità (es. televisione a circuito elettrico chiuso). Se i componenti del circuito elettrico sono atti a trasportare un segnale, il circuitoè detto circuito elettronico.

Circuito polifase Si definisce circuito polifase un sistema costituito da due o più circuiti elettrici alimentati con altrettante f.e.m. sinusoidali rigorosamente isofrequenziali fra di loro ma fra le quali esiste sempre una voluta e costante differenza di fase. Si noti che ciscun circuito costituente il sistema polifase rappresenta quella che si dice una fase del sistema stesso. In un sistema bifase si possono quindi individuare due circuiti, in quello trifase tre circuiti, e così via.

Compatibilità elettromagnetica: l'idoneità di un dispositivo, di un'apparecchiatura o di un sistema a funzionare nel proprio ambiente elettromagnetico in modo soddisfacente senza introdurre disturbi elettromagnetici inaccettabili per tutto ciò che si trova in tale ambiente.

Condensatore elettrico Dispositivo in grado di accumulare elettricità, costituito da due conduttori elettrici (armature) separati dal vuoto o da materiale dielettrico, carichi con carica elettrica Q uguale e opposta, proporzionale alla differenza di potenziale V presente secondo un parametro C caratteristico del dispositivo: Q=CV. Il parametro C è detto capacità del condensatore. Quando la superficie delle due armature è variabile risulta proporzionalmente variabile anche la capacità del condensatore. Durante la carica, il condensatore assorbe un´energia pari a CV2/2, che restituisce durante la scarica. Esistono condensatori piani (costituiti da due conduttori piani affacciati), cilindrici o sferici; in un circuito i condensatori possono essere collegati in parallelo (la capacità totale è data dalla somma delle singole capacità) oppure in serie (la capacità totale è data dall´inverso della somma degli inversi delle singole capacità). Dal punto di vista costruttivo si distingue: condensatore a mica che utilizza come dielettrico una sottile lamina di mica (ca 0,01 mm) che ha buone proprietà di resistenza agli sbalzi termici; condensatore a carta di forma cilindrica costituito da sottili armature metalliche, separate da un nastro di carta, avvolte a spirale; condensatore a film sintetico che, utilizzando come dielettrico polistirolo, nylon o policarbonato, consente delle capacità maggiori a parità di dimensioni; condensatore elettrolitico che utilizza armature immerse in un liquido che favorisce il deposito di un sottile strato di ossido che si comporta come dielettrico

Corrente Moto ordinato di cariche elettriche (V.elettricità) dovuto all´azione di un campo elettrico, da punti a potenziale più elevato a punti a potenziale minore se ioni positivi, in senso inverso se ioni negativi o elettroni. Il termine è impiegato anche per definire la grandezza fisica che identifica tale movimento, più propriamente intensità di corrente, pari alla quantità di carica che attraversa la sezione unitaria di un conduttore in un secondo, misurabile in ampere: nel Sistema Internazionaleè una delle grandezze fondamentali, e nel calcolo dimensionale è indicata con [C] o [I]. La corrente e. dà luogo a un effetto magnetico nello spazio circostante, ha un effetto termico (effetto Joule), un effetto chimico ( elettrolisi); nei conduttori la corrente segue le leggi di ® Ohm.
Corrente alternata (c.a.) Corrente variabile in verso periodicamente, con una frequenza caratteristica (50 Hz in Europa, 60 Hz in America).
Corrente continua (c.c.) Corrente costante in intensità e in verso.
Corrente indotta Corrente che viene generata in un circuito da una variazione del flusso di campo magnetico concatenato (legge di Faraday-Neumann-Lenz).
Corrente pulsante Corrente costante in verso e variabile in intensità.

Coulomb (C) Unità di misura di carica elettrica derivata del Sistema Internazionale, pari alla carica che attraversa in un secondo la sezione di un conduttore percorso da una corrente costante di 1 A.

DTop

Decibel (dB) Unità di misura del livello di attenuazione (o guadagno) o di potenza di un segnale, espresso come logaritmo decimale del rapporto dei livelli di due segnali, di cui uno di riferimento. È pari a 10-1 bel.

Demodulatore Apparecchiatura elettronica utilizzata per ricostruire, a partire da un segnale modulato, il segnale modulante. Nel caso della modulazione di ampiezza (rivelatore) esso è costituito da un raddrizzatore; nella modulazione di frequenza il demodulatore. è chiamato discriminatore.

Differenza di potenziale elettrico (ddp) Relativamente a due punti A e B di un campo elettrostatico, misura dell´energia necessaria per portare una carica positiva unitaria da A a B; è misurata in volt ed è talvolta chiamata tensione elettrica tra A e B

Dinamo Macchina elettrica rotante, che converte energia meccanica in energia elettrica producendo corrente continua (usata nel senso inverso assume il ruolo di motore). È costituita da un magnete (induttore) che crea un campo magnetico in cui ruota un anello su cui è avvolto un circuito con un notevole numero di spire (indotto); le spire vengono attraversate da un flusso magnetico variabile nel tempo e si genera in tal modo una forza elettromotrice indotta. La prima dinamo fu costruita da A. Pacinotti nel 1860.

Diodo Dispositivo elettrico non lineare a conducibilità unidirezionale, ideato da J.A. Fleming (1904). Realizzato originariamente con un tubo a vuoto o a gas, dotato di due elettrodi (filamento emettitore o catodo e placca ricevitrice o anodo), veniva usato come raddrizzatore di corrente; attualmente sono utilizzati diodi a semiconduttore, costituiti da una piastrina di silicio con due regioni a drogaggio opposto, che delimitano una giunzione pn; ai capi della giunzione si genera una barriera di potenziale che, a seconda del senso in cui viene applicata una tensione, blocca o permette il passaggio della corrente

ETop

Elettricità Insieme dei fenomeni e delle proprietà fisiche della materia in cui intervengono le cariche elettriche sia in quiete sia in moto. L´elettricità è dovuta a interazioni subatomiche che si evidenziano a livello macroscopico con fenomeni attrattivi, repulsivi, di scariche, ecc. ed esiste in due forme diverse: quella negativa, propria di corpi in cui gli elettroni sono in eccedenza (ottenibile strofinando materiali come l´ebanite) e quella positiva, propria di corpi che hanno ceduto elettroni (ottenibile strofinando materiali come il vetro). I corpi dotati di elettricità si attraggono e respingono tra loro seguendo la legge di Coulomb: a questo fenomeno è dovuta in parte la coesione della materia. L´elettricità ha carattere discreto, tale per cui ogni carica è multipla di una carica elementare (l´elettrone per l´elettricità negativa, il protone per l´elettricità positiva, pari in valore assoluto). L´elettricità può essere statica ( campo elettrico) o dinamica ( corrente elettrica), causata dal flusso di elettroni all´interno della materia, oppure da quello di materia carica elettricamente (ione).

Elettrolisi Migrazione degli ioni di un elettrolito verso elettrodi a cui è stata applicata una opportuna differenza di potenziale.

Elettrolita (o elettrolìta) Sostanza che allo stato fuso (sale) o in soluzione (generalmente acquosa) è dissociata in ioni; un sale è un elettrolita. forte (completamente dissociato) sia allo stato fuso che in soluzione. Acidi e basi possono essere elettroliti sia forti che deboli, cioè parzialmente dissociati.

Elettrologia Parte della fisica che studia i fenomeni elettrici, i fenomeni magnetici e le loro mutue interazioni (Vedi elettricità ed elettromagnetismo). Le applicazioni pratiche di tali fenomeni sono trattate dall´ elettrotecnica e dall´ elettronica.

Elettromagnete Dispositivo costituito da un nucleo di materiale ferromagnetico che viene magnetizzato dal passaggio di corrente elettrica nella bobina che lo avvolge e che si smagnetizza quando la corrente è interrotta, usato nella costruzione di relè e di apparecchi in cui è necessario generare forti campi magnetici.

Elettromagnetismo (o interazióne elettromagnètica) Insieme dei fenomeni elettrici e magnetici intesi nella loro mutua interazione, che costituisce la manifestazione di una delle quattro interazioni fondamentali in natura, la seconda a essere stata scoperta dopo la gravitazione.

Elettromedicale Che riguarda le apparecchiature elettriche impiegate in medicina.

Elettrometria Parte della metrologia che riguarda la misura di grandezze elettrostatiche.

Elettrometro Strumento per la misurazione di differenze di potenziale in condizioni elettrostatiche (in assenza di correnti sensibili).

Elettromotore Apparecchio elettrico che produce il moto dell´elettricità in un circuito chiuso.

Elettrone Particella elementare stabile, la prima a essere identificata e studiata (J.J. Thomson, 1897) e la più leggera dotata di carica elettrica; tale carica, per convenzione considerata negativa e pari a 1,602´10-19 C, è la più piccola carica libera conosciuta ed è quindi considerata carica elementare (e). La massa dell´elettrone a riposo è di 9,109´10-31 kg (0,00054 volte quella del protone); le altre caratteristiche sono il momento angolare intrinseco dovuto alla rotazione intorno al suo asse pari a 1/2 (quindi l´elettrone è un fermione e soddisfa il principio di esclusione di Pauli), il momento magnetico intrinseco dovuto alla rotazione intorno al nucleo, il raggio elettromagnetico (re=2,818´10-15 m) e la lunghezza d´onda Compton (le=2,426´10-12 m); l´antiparticella dell´elettroneè il positrone. Gli elettroni sono costituenti fondamentali dell´atomo, occupandone quasi tutto il volume e ruotando intorno al nucleo, in virtù di forze elettromagnetiche, in orbitali cui corrisponde un livello energetico quantizzato. L´interazione elettromagnetica fra elettroni e la relativa libertà di spostamento nei metalli spiegano la maggior parte dei fenomeni elettrici e chimico-fisici oggi conosciuti

Elettronica Branca dell´elettrologia che studia i fenomeni relativi al comportamento degli elettroni e quindi alla conduzione di elettricità nei gas, nel vuoto e nei solidi e le loro applicazioni ai tubi elettronici e ai dispositivi a stato solido (semiconduttore). Le origini dell´elettronica si devono ai risultati di T.A. Edison (1883) durante gli studi sulle lampade a incandescenza, applicati nel 1897 da J.A. Fleming nella costruzione della prima valvola (prototipo del diodo), innovata in seguito da L. De Forest (1906) con l´invenzione del triodo. L´era moderna dell´elettronica inizia con le prime applicazioni dei semiconduttori (J. Bardeen, W.H. Brattain, W. Shockley, 1947) e lo sviluppo delle teorie sulla superconduttività. A causa della natura delle applicazioni dell´elettronica, essa viene spesso definita come disciplina che studia la conduzione di elettricità associata all´elaborazione e alla trasmissione dell´informazione

Elettronvolt (eV) Unità di energia (e di massa, in base al principio di equivalenza massa-energia) di particelle elementari, usata in fisica atomica e nucleare, pari all´energia cinetica acquisita da un elettrone per effetto della differenza di potenziale di 1 V. (1 eV = 1,602´10-19 J).

Elettropompa Dispositivo integrato costituito da una pompa mossa da un motore elettrico.

Elettroscopio Strumento elettrostatico utilizzato per verificare lo stato di elettrizzazione di un corpo. È costituito da due sottili foglioline d´oro o d´alluminio saldate all´estremità di un´asticciola metallica che, posta in un contenitore trasparente e isolato, termina all´esterno con una sfera metallica; se alla sfera si avvicina il corpo elettrizzato, le foglioline si caricano per induzione con cariche dello stesso segno, respingendosi.

Elettrosmosi (o elèttro-osmòsi) Trasferimento selettivo di un soluto attraverso una membrana porosa, sotto l´azione di una differenza di potenziale. Il processo, che consente il trasferimento di ioni da una soluzione diluita a una soluzione concentrata, è utilizzato nella dissalazione dell´acqua salmastra.

Elettrotecnica Insieme di tecnologie relative alla produzione, alla trasformazione, al trasporto e all´utilizzazione dell´energia elettrica. A seconda delle caratteristiche di una di queste fasi, l´elettrotecnica viene suddivisa in branche specializzate (elettromeccanica, elettroacustica, ecc.).

Elettrotermia Parte dell´elettrotecnica che si occupa della trasformazione di energia elettrica in energia termica | Conversione di energia elettrica in energia termica.

FTop

Fisica In senso lato, scienza che indaga i fenomeni naturali e il cui scopo è la formulazione di un sistema di leggi che ne permettano una conoscenza razionale e la più esatta possibile. In senso proprio, il campo di indagine della fisica è limitato, per ragioni storiche, allo studio della materia, dell´energia e dei loro reciproci rapporti. Secondo la definizione data da W. Heisenberg, uno dei fondatori della fisica moderna, è la scienza che "tratta del comportamento delle cose nello spazio e delle loro modificazioni nel tempo".
La fisica nacque in Grecia nei sec. VI-V a.C. come filosofia della natura e come ricerca dei principi costitutivi della realtà, concepiti in modo qualitativo (scuola di Mileto) o quantitativo (Pitagora), prescindendo da interpretazioni casualistiche (con l´eccezione delle teorie atomistiche democritee). Con Aristotele l´indagine della natura viene formalizzata secondo uno schema destinato a perdurare senza fondamentali mutamenti fino al rinascimento: il metodo analitico delle proposizioni unito alle osservazioni sperimentali, ordinate sistematicamente. I fenomeni naturali vengono così spiegati in base a principi di carattere qualitativo e la fisica rimane caratterizzata da un´impostazione unicamente speculativa, unita all´osservazione passiva dei fenomeni.
La fisica classica ha inizio nel rinascimento, con il radicale cambiamento metodologico nell´affrontare il problema della natura: l´introduzione del metodo sperimentale strettamente legato al ragionamento matematico (G. Galilei). La potenza di tale metodologia di indagine porta, alla fine del sec. XVII, a una nuova visione meccanicistica della natura (I. Newton), con la formalizzazione del concetto di forza e la spiegazione dei fenomeni in termini di comportamento di corpi materiali sottoposti a sistemi di forze. La scoperta di nuovi fenomeni conduce inoltre alla definizione di concetti fondamentali (energia, campo, atomo).
La fisica assume così la sua connotazione moderna: lo studio della natura attraverso la sperimentazione, la costruzione di teorie e di modelli, e in seguito la verifica di tali leggi. Il suo campo di indagine si concentra sulla materia e sull´energia; si allontana così da altre branche della scienza (come la biologia, la chimica, l´astronomia, la geologia), continuando però a fornire a esse il supporto teorico necessario: nascono quindi nuove discipline applicative, che si pongono come "ponte" tra la fisica e le altre scienze, come la biofisica, l´astrofisica, la fisica-chimica, ecc.
Nei sec. XVIII e XIX la fisica vede un rapidissimo sviluppo, divenuto inscindibile da quello della matematica, che ne costituisce il linguaggio e lo strumento ideale nella costruzione dei modelli. I passi fondamentali in questi due secoli sono la scoperta dei fenomeni elettrici e magnetici (C.A. Coulomb, A.M. Ampère, M. Faraday, K.F. Gauss) e la loro sintesi a opera di J.C. Maxwell (elettrodinamica); la formalizzazione della meccanica analitica (P.S. Laplace, L. Lagrange) e gli studi di meccanica celeste (meccanica); la definizione di elemento chimico (A.L. Lavoisier), la costruzione di una teoria atomica della materia e la formulazione della teoria cinetica dei gas (L. Boltzmann); la definizione del concetto di calore e dei principi della termodinamica (S. Carnot, J.P. Joule, R. Clausius).
Tutto concorre alla convinzione che qualsiasi fenomeno naturale sia spiegabile nei termini della meccanica newtoniana e del metodo galileiano. All´inizio del sec. XX alcune nuove scoperte rendono visibili i limiti della meccanica classica. Il tentativo di spiegare alcuni fenomeni quali la radioattività (H. Becquerel), l´irraggiamento di un corpo incandescente, il rapporto della velocità della luce rispetto a quella di un osservatore portano alla necessità di rifiutare una visione puramente meccanicistica della natura e a un ripensamento sulla struttura stessa della materia. La critica di una visione assolutistica conduce A. Einstein a rimettere in gioco gli stessi concetti di spazio e di tempo; con l´enunciazione della teoria della relatività nasce la fisica moderna, in cui la meccanica classica lascia il posto a una meccanica relativistica. La teoria newtoniana viene rivista come caso particolare di una teoria più generale. Parallelamente viene riconosciuta la natura quantistica della luce (A. Einstein, M. Planck) aprendo la strada alla meccanica quantistica (E. Schrödinger, L. de Broglie, P.A.M. Dirac, P. Jordan, N. Bohr) e alla formulazione del dualismo tra i comportamenti ondulatorio e corpuscolare dei fenomeni subatomici. L´enunciazione del principio di indeterminazione (W. Heisenberg) è un indice del mutamento nel rapporto tra ricercatore e oggetto della ricerca. Gli sviluppi più recenti della fisica sono in gran parte mirati all´indagine della struttura atomica e subatomica della materia (fisica atomica, nucleare e delle particelle). Tali ricerche, sviluppate a partire dagli anni ´30 con i primi esperimenti di reazioni nucleari (E. Rutherford), hanno portato alla produzione di isotopi radioattivi (F. e M. Curie) e alla realizzazione delle reazioni a catena controllate (E. Fermi).
Un gran numero di scoperte ha fornito le prove sperimentali delle teorie che stanno alla base della meccanica relativistica e quantistica. Da un altro lato, lo studio delle proprietà meccaniche dei corpi (F. Bloch), riviste alla luce della meccanica e dell´®elettrodinamica quantistica, ha portato a spiegare fenomeni quali la polarizzazione elettrica e il ferromagnetismo e ad applicazioni pratiche come il laser e la superconduttività. Gli indirizzi contemporanei della fisica rispecchiano tali ricerche (fisica delle alte energie, fisica dello stato solido, fisica dei fluidi, fisica dei gas, criofisica, fisica delle alte pressioni).
La struttura della materia lascia ancora dei problemi insoluti, cui la fisicaè chiamata a rispondere: la più grande e impegnativa delle sfide ancora aperte è quella dell´unificazione delle teorie relative alle quattro interazioni conosciute in natura (gravitazionale, elettromagnetica, nucleare debole e forte) in un´unica teoria che possa spiegare completamente il comportamento della materia.

Forza elettromotrice Causa atta a mantenere una differenza di potenziale data agli estremi di un circuito aperto, pari in un generatore elettrico al rapporto tra la potenza totale trasformata e l´intensità di corrente, misurato in volt. A seconda della forma di energia convertita dal generatore, si hanno fem di tipo termoelettrico, di induzione, piezoelettrico, fotoelettrico, ecc.

Frequenza Numero delle volte che si verifica un fenomeno periodico nell´unità di tempo, inverso del periodo. Nei fenomeni elettrici e in altre branche della fisica l´unità di tempo considerata è il secondo e la f. viene quindi misurata in hertz (s-1).

GTop

Generatore Apparecchio trasformatore di energia o dispositivo nel quale avviene una trasformazione fisica o chimica.
Il generatore di corrente continua è la Dinamo.
Il generatore di corrente alternata è Alternatore.
Il generatore di vapore è la Caldaia a vapore.
Il generatore elettrostatico, o Macchina a strofinio o induzione (Van de Graaff) è capace di produrre altissime differenze di potenziale
Il generatore magnetoidrodinamico (MHD) è una macchina capace di convertire direttamente energia termica in elettrica, tramite l´interazione tra un campo magnetico e un fluido che lo attraversa.

 

HTop

ITop

Illuminazione di emergenza: illuminazione disponibile durante lo sfollamento qualora venga a mancare l'illuminazione normale.

Impedenza (Z) In un circuito percorso da corrente elettrica alternata rappresenta il legame tra la tensione V e l´intensità di corrente I, intese come funzioni variabili col tempo misurate in ohm. L´impedenza corrisponde, in caso di grandezze costanti, alla resistenza R. Supponendo le grandezze variabili in modo sinusoidale, l´impedenza può essere così descritta: Z = radice quadrata di: R al quadrato + ( aL - 1/aC) al quadrato, dove R, L e C sono, rispettivamente, la resistenza, l´induttanza e la capacità del circuito e w è la pulsazione del segnale sinusoidale. La quantità wL-1/wC è detta reattanza. La quantità 1/Z è detta ammettenza.
Iimpedenza caratteristica Rapporto tra tensione e intensità di corrente in un punto qualsiasi di una linea di lunghezza infinita. È utilizzata nelle linee a radiofrequenza, dove si riduce al valore di una resistenza, caratteristico del tipo, del materiale e delle dimensioni della linea.

Impulso elettrico In un campo elettrico, si definiscono l´impulso di corrente òidt (che rappresenta una quantità di elettricità) e l´impulso di tensione òvdt (che rappresenta un flusso di induzione magnetica). Caratteristiche di un impulso elettrico sono la sua forma (come viene osservata su un oscilloscopio), l´intensità massima e i tempi di salita e di discesa. I generatori di impulso elettrico rivestono particolare importanza in elettronica, in quanto risultano essere un comodo veicolo elettrico per il trasporto di informazione binaria.

Induttanza (L) In generale, misura della tendenza di un circuito elettrico a opporsi al passaggio di una corrente variabile nel tempo. Più specificamente, induttanza propria (o autoinduttanza o coefficiente di autoinduzione) è la grandezza caratteristica di un circuito elettrico che esprime il rapporto tra la variazione del flusso di campo magnetico concatenato al circuito e creato dal passaggio di corrente e la variazione della corrente stessa. L´induttanza è misurata in henry e contribuisce alla impedenza del circuito (nche induzione magnetica).

Ione Atomo o gruppo atomico che, per perdita o acquisto di elettroni, assume carica elettrica, nel primo caso positiva (catione), nel secondo negativa (anione). Gli ioni vengono indicati con il simbolo atomico seguito a esponente dal segno + o - (a seconda della carica) ed eventualmente da un numero (es. H+ o idrogenione; (SO4)2- o ione solforico).

JTop

Joule (J) Unità di misura di lavoro, energia e quantità di calore nel Sistema Internazionale, corrispondente al lavoro eseguito dalla forza di 1 newton nel muovere un corpo di 1 metro nella stessa direzione di applicazione della forza: 1 J = 1 N m.
Joule internazionale (Jint) Unità pratica di misura di lavoro, energia e quantità di calore, pari a 1,00019 J.

LTop

Lampada Sorgente artificiale di luce che utilizza la combustione o la trasformazione di energia elettrica in radiazione luminosa. Nel primo tipo la luce è prodotta dalla combustione di opportune sostanze (cera, petrolio, gas): lampade di questo tipo furono usate fin dalla preistoria sotto forma di una semplice conca in pietra in cui veniva bruciato grasso animale. Le lampade a olio e poi a candela restarono le uniche fonti di illuminazione artificiale fino alla metà del sec. XIX, quando si diffusero nelle abitazioni le lampade a petrolio e si iniziò a utilizzare per l´illuminazione stradale il gas naturale. Le prime lampade ad arco elettrico, che utilizzavano elettrodi di carbone, risalgono al 1813. Nel 1878 T. Edison introdusse la lampada. a incandescenza, che faceva uso di un filamento di carbone e il cui perfezionamento resta a tutt´oggi una delle fonti di illuminazione più usate: essa è oggi costituita da un bulbo in cui è praticato il vuoto o contenente un gas inerte e da un filamento sottile di tungsteno che giunge all´incandescenza quando è attraversato da corrente. Le lampade a luminescenza utilizzano l´effetto del passaggio di una scarica elettrica in un´atmosfera gassosa ionizzata: le più comuni utilizzano il neon e i vapori di mercurio e sodio; il colore della luce prodotta dipende dal gas utilizzato. Nelle lampade a fluorescenza un sottile strato di sostanza fluorescente emette radiazioni luminose provocate dalla scarica elettrica che attraversa il gas o il vapore contenuto nel tubo: possono essere a catodo caldo (in cui un filamento di tungsteno viene riscaldato dal passaggio di corrente) o a catodo freddo (in cui la scarica è creata tra due elettrodi metallici ad alta emissione elettronica). Le lampade elettriche vengono caratterizzate in base alla loro efficienza (rapporto tra flusso luminoso emesso e potenza assorbita, misurata in lumen/watt), alla vita media (in ore), al colore della luce. Dal punto di vista pratico, le lampade a incandescenza vengono distinte in base alla potenza assorbita (in watt), alla tensione di lavoro (in volt), al tipo di innesto (baionetta, vite, ecc.), alla finitura del bulbo (smerigliato, trasparente, ecc.).

Lampadina Bulbo di vetro contenente un filamento metallico che viene reso incandescente dal passaggio della corrente elettrica.

Legge di Coulomb Una delle proprietà più importanti delle cariche elettriche è descritta dalla legge di Coulomb : la forza elettrica F di attrazione (cariche di segno opposto) o di repulsione (cariche di uguale segno) fra due cariche puntiformi Q1 e Q2 immerse in un mezzo isolante è proporzionale al prodotto delle cariche ed inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza

Lumen (lm) Unità di misura del flusso luminoso nel Sistema Internazionale. Corrisponde al flusso emesso da una sorgente puntiforme isotropa di intensità pari a 1 candela entro l´angolo solido di 1 steradiante: 1 lm = 1 cd sr

MTop

Manutenzione: La manutenzione consiste in una serie di provvedimenti preventivi o di altra natura applicati alle opere in modo che esse soddisfino tutte le loro funzioni per l'intera vita di esercizio. Dette misure comprendono la pulizia, l'assistenza, la riverniciatura, la riparazione, la sostituzione delle parti delle opere che lo richiedano ecc. (2) La manutenzione ordinaria comprende generalmente le ispezioni e si effettua quando il costo dell'intervento da eseguire non è sproporzionato rispetto al valore della parte delle opere interessate tenendo conto dei costi indiretti.

Massa elettromagnetica Nell´interazione tra un campo elettromagnetico e una particella carica, è così chiamato in analogia con la meccanica il rapporto tra la quantità di moto acquisita dalla particella e la sua velocità.

Materiale elettrico: ogni materiale elettrico destinato ad essere adoperato ad una tensione nominale compresa fra 50 e 1.000 V in corrente alternata e fra 75 e 1.500 V in corrente continua.

Modulazione Modifica di uno dei parametri di un´oscillazione elettromagnetica (portante) in funzione del valore istantaneo di un altro segnale (modulante) che si desidera trasmettere. Nella modulazione d´ampiezza (AM), in base al segnale modulante viene variata l´ampiezza istantanea di un´onda a frequenza fissa, generando un segnale composto dalla portante stessa e da due bande laterali; spesso la portante e una delle bande laterali vengono filtrate, ottenendo trasmissioni in banda laterale unica (BLU o SSB) che necessitano di minore potenza. La modulazione d´ampiezza è caratterizzata da semplicità dei circuiti e buon utilizzo della banda ed è normalmente impiegata per le trasmissioni a medio o lungo raggio. Nella modulazione di frequenza (FM) il segnale modulante fa variare la frequenza della portante intorno al valore di base. È caratterizzata da maggiore indipendenza da disturbi e interferenze ma necessita di una banda ampia; è usata in radiodiffusione e nei ponti radio. Simile a quest´ultima ma raramente usata è la modulazione di fase. Se la portante è costituita da segnali campionati, si parla di modulazione a impulsi: tra queste riveste particolare importanza lamodulazione a impulsi codificati (PCM) in cui successioni di impulsi binari vengono messi in corrispondenza con l´insieme di messaggi tramite un codice prefissato.

Monofase Di circuito a corrente alternata non polifase, per cui basta una linea con due conduttori.

NTop

OTop

Ohm (W) Unità di misura della resistenza elettrica del Sistema Internazionale, pari alla resistenza tra due punti di un conduttore ai quali è applicata una differenza di potenziale di 1 volt quando il conduttore è percorso dalla corrente di 1 ampere e non è sede di forze elettromotrici: 1 W = 1 V/A.

Ohm metro (Wm) Unità di misura della resistività elettrica nel Sistema Internazionale

Orbitale (In meccanica ondulatoria, funzione d´onda che determina la regione di spazio intorno al nucleo in cui si ha massima probabilità di trovare un elettrone; ogni o. è descritto da 4 parametri (numeri quantici atomici) e può contenere al massimo due elettroni. A seconda della loro forma spaziale sono divisi in quattro categorie (s, p, d, f). La descrizione della struttura elettronica così effettuata è alla base della moderna classificazione degli elementi chimici.

Oscillatore elettronico Circuito elettronico in grado di produrre oscillazioni elettriche la cui frequenza dipende dalle caratteristiche specifiche del circuito (capacità, resistenza, induttanza). Il primo oscillatore elettronico (oscillatore hertziano) fu costruito da H. Hertz nel 1887, a conferma sperimentale delle intuizioni di J.C. Maxwell, e costituisce il primo generatore di onde elettromagnetiche.

Oscilloscopio Apparato costituito da un tubo a raggi catodici sul cui schermo si può osservare l´andamento nel tempo di qualunque fenomeno elettrico, usato specificatamente per lo studio di fenomeni oscillatori (con frequenze fino a 2000 MHz) trasformabili in grandezze elettriche mediante un trasduttore (es. vibrazioni sonore).

PTop

Pila Generatore elettrochimico di forza elettromotrice continua, basato sulla trasformazione dell´energia chimica in energia elettrica, costituito da una catena di due o più conduttori metallici e uno elettrolitico.
Ideata da A. Volta (1800), era inizialmente costituita da una colonna (da cui il nome) composta da dischi alternati di rame e di zinco separati da una pezzuola imbevuta di soluzione di acido solforico (pila. di Volta). Le pile con elettrolita liquido sono oggi solo usate come strumenti di riferimento (es. pila Weston utilizzata per la definizione del volt internazionale, pila Daniell, pila Latimer-Clark). Come generatori in apparecchi portatili sono invece usate le pile a secco, in cui l´elettrolita è solido o gelatinoso, di tipi diversi: a grafite-ossido di mercurio (o pila a mercurio), a zinco-carbone (pila Leclanché), a zinco-manganese o alcaline, standardizzate sia per forma e dimensioni sia per i valori della tensione fornita.

Potenziale Grandezza scalare definita in ogni punto di un campo conservativo come il lavoro necessario per portare l´entità unitaria (massa nel campo gravitazionale, carica puntiforme in quello elettrostatico) da quel punto all´infinito. La relazione che lega il potenziale V al vettore v del campo è v=gradV. Il termine fu proposto da K.F. Gauss relativamente al concetto introdotto da G.L. Lagrange (1773) per semplificare la trattazione matematica delle forze newtoniane. Il potenziale è quindi funzione della posizione e a esso è associato il concetto di energia potenziale. In un campo centrale il suo valore è inversamente proporzionale alla distanza dal centro.
In modo analogo, termine con cui viene indicata l´energia necessaria per la creazione di uno ione (potenziale di ionizzazione) o in meccanica quantistica per l´estrazione di una particella ( barriera di potenziale, buca di potenziale).

QTop

RTop

Radiotrasmettitore Dispositivo per la trasmissione di un segnale modulato su un´onda radio. È costituito da un generatore sinusoidale a frequenza radio, da un insieme di circuiti di amplificazione e di modulazione della portante col segnale da trasmettere, convertito in grandezza elettrica da un apposito convertitore. Il segnale generato, attraverso un amplificatore di potenza finale, viene inviato all´antenna trasmittente. Le caratteristiche della trasmissione dipendono dalla banda di frequenze del generatore sinusoidale, dal tipo di modulazione (in ampiezza o in frequenza) e dalla potenza dell´amplificatore finale.

Resistenza elettrica Grandezza fisica che rappresenta la tendenza di un conduttore a dissipare in calore (effetto Joule) l´energia associata alla corrente elettrica da cui è percorso. Dipende dal materiale del conduttore (resistività), dalle sue dimensioni (lunghezza e sezione), dalla temperatura e, in caso di corrente alternata, dalla frequenza di questa. Secondo la legge di Ohm è definita come rapporto tra la differenza di potenziale applicata agli estremi del conduttore e l´intensità della corrente. Nel Sistema Internazionaleè misurata in ohm

Ricevitore Apparecchio, dispositivo od organo atto a ricevere e rivelare l´energia emessa da una sorgente

STop

Superconduttività Fenomeno caratteristico di alcune sostanze conduttrici nelle quali, al di sotto di una determinata temperatura critica Tc, si verifica una brusca diminuzione della resistività. A tale fenomeno è associato un analogo effetto di diminuzione della permeabilità magnetica per campi magnetici superficiali al di sotto di un valore critico Hc, legato anch´esso alla temperatura Tc. Tale proprietà è caratteristica dei metalli di transizione con stato di ossidazione pari a 3, 5, 7 (nichel, tecnezio, vanadio, cromo, manganese, gallio, ecc., con Tc dell´ordine di 1-5 K).
La superconduttività fu scoperta nel 1911 da H. Kamerlingh Onnes e spiegata nel 1957 da J. Bardeen, L.N. Cooper e J.R. Schrieffer con la teoria BCS, secondo cui nelle condizioni di transizione si formano per interazione attrattiva delle coppie di elettroni con quantità di moto e spin opposti, che rendono instabile il materiale, comportandosi come particelle di carica doppia. Gli esperimenti di K.A. Müller e J.G. Bednorz (1986) sulla superconduzione in materiali (lantanidi, ossidi di rame) a temperature maggiori di 25 K e in seguito quelli di C.W. Chu (1987) in composti di ittrio e bario a 125 K hanno dato origine alle ricerche sulla superconduttività alle alte temperature, che non richiede le complicate tecniche necessarie per mantenere il materiale a temperature prossime allo zero assoluto. Tra le applicazioni più importanti della superconduttività, la costruzione di magneti superconduttori, utilizzati nei dispositivi di risonanza magnetica, negli acceleratori di particelle e nello sviluppo di dispositivi a sospensione magnetica.

TTop

Teorema di Gauss Il teorema di Gauss afferma che il flusso totale del vettore spostamento attraverso una superficie chiusa qualsiasi FSC(D) è uguale alla somma algebrica delle cariche elettriche QSC racchiuse all'interno della superficie considerata

Termocoppia (o còppia termoelèttrica) Elemento composto da due conduttori metallici di materiali diversi, uniti alle estremità alle quali, applicando un gradiente termico, si sviluppa per effetto termoelettrico (o Seebeck) una forza elettromotrice a esso proporzionale.

Traliccio Sostegno metallico reticolare, usato specialmente. per portare fili ad alta tensione e simili

Trasduttore Qualsiasi dispositivo in grado di convertire una grandezza fisica in un´altra. In particolare, dispositivo usato per convertire una grandezza non elettrica in un segnale elettrico e viceversa. Gli esempi più comuni sono i trasduttori elettro- e meccano-acustici (microfoni, pick-up dei giradischi, altoparlanti) e quelli impiegati in metrologia per la misura tramite strumenti elettrici di grandezze di varia natura.

Transistor (o transistóre) (dall´ingl. transit resistor, "resistore di transito") Componente attivo di un circuito elettronico, inventato nel 1948 da J. Bardeen, W.H. Brattain e W.B. Shockley. È costituito da un blocchetto di materiale semiconduttore cui sono collegati tre contatti (collettore, emettitore, base), assimilabile dal punto di vista schematico a un resistore la cui resistenza tra collettore ed emettitore è controllata dal potenziale della base.

Trasformatore Macchina elettrica statica che trasforma, con elevati rendimenti (> 95%), la corrente alternata variandone la tensione ma lasciandone inalterata la frequenza. Consiste in un nucleo di materiale ferromagnetico laminato a circuito chiuso sul quale sono avvolti due circuiti: il primario, che riceve la corrente da trasformare, e il secondario, in cui si genera la corrente a tensione differente. La corrente alternata che circola nel primario genera nel nucleo un flusso magnetico che a sua volta genera per induzione elettromagnetica una corrente nel secondario. Il rapporto tra i valori di tensione in entrata e in uscita è uguale a quello del numero di spire tra i due avvolgimenti e inversamente proporzionale a quello delle correnti. A seconda che tale rapporto sia maggiore o minore di 1, la trasformazione è detta in discesa o in salita.

Trifase Detto di particolare sistema polifase in cui le tre grandezze (correnti e tensioni alternate) sono sfasate a due a due di un terzo di periodo; tali sistemi si impiegano in alternatori, trasformatori, motori asincroni e nelle reti di distribuzione.

Triodo Tubo elettronico a tre elettrodi derivato dal diodo e realizzato da L. De Forest nel 1906, usato come amplificatore di tensione. In esso il terzo elettrodo (griglia), tenuto a potenziale positivo rispetto al catodo e negativo rispetto all´anodo, ha la funzione di selezionare gli elettroni con energia superiore a quella del suo potenziale. Le variazioni di corrente, entro determinati limiti, risultano proporzionali alle variazioni del potenziale di griglia: il rapporto tra le variazioni di tensione dell´anodo e della griglia è detto rapporto di amplificazione del triodo.

UTop

VTop

Volt (V) Unità di misura della differenza di potenziale, della forza elettromotrice e della tensione elettrica nel Sistema Internazionale. Equivale alla differenza di potenziale esistente tra due punti di un conduttore che, percorso dalla corrente di 1 ampere, dissipa per effetto Joule la potenza di 1 watt senza che avvengano altri fenomeni energetici: 1 V = 1 W/A.

Volt internazionale (Vint) Unità di misura della differenza di potenziale, definito come la frazione 1000/1018,3 della forza elettromotrice esistente ai capi di una pila campione (pila Weston satura alla temperatura di 20 °C) e pari a 1,00034 V.

Volt secondo (Vs) Unità di misura del flusso di induzione magnetica pari a 1 weber.

Volt termico Unità di misura della differenza di potenziale termico, pari a quello esistente tra le facce di un conduttore termico quando tra esse esiste una differenza di temperatura di 1 K.

Voltametro E' un recipiente avente le pareti e il fondo di materiale buon isolante, riempito di una soluzione acquosa, ad esempio acido cloridrico (HCl), nel quale si trovino immerse due lastre (elettrodi) di materiale buon conduttore dell'elettricità, ma tali da non reagire nè con l'acqua nè con l'elettrolita.

WTop

Watt (W) Unità di misura della potenza nel Sistema Internazionale, pari alla potenza che dà origine alla produzione o alla dissipazione di energia di 1 joule in 1 secondo: 1 W = 1 J/s. Da un punto di vista elettrico, è pari alla potenza dissipata da un conduttore percorso dalla corrente di 1 A quando ai suoi morsetti viene misurata una d.d.p. di 1 V: 1 W = 1 VA.

Watt-luce Unità di misura della potenza luminosa pari a 1 lumen.

Weber (Wb) Unità di misura del flusso di induzione magnetica nel sistema Sistema Internazionale, pari al flusso concatenato con una sola spira che induce in essa una forza elettromotrice di 1 volt, annullandosi a velocità costante in 1 secondo: 1 Wb = 1 Vs.

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