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Un'introduzione all'elettricità

Compressed Air Wiki Electricity Basic Theory

Per trasformare l'aria ambiente in aria compressa occorre energia, che viene fornita sotto forma di elettricità, vale a dire corrente alternata o corrente continua. Questo articolo fornisce una breve introduzione all'elettricità.

Che cosa è l'elettricità? Alcuni principi di base.

L'elettricità è il risultato della separazione temporanea degli elettroni dai protoni, che crea una differenza di potenziale elettrico (o di tensione) tra le zone con un eccesso di elettroni e quelle con una carenza di elettroni. Quando gli elettroni trovano un percorso elettricamente conduttivo lungo cui muoversi, si ha un flusso di corrente elettrica.

Le prime applicazioni dell'elettricità utilizzavano correnti continue (CC), in cui la carica elettrica dovuta al flusso degli elettroni scorre in una sola direzione. Le correnti continue sono prodotte da batterie, celle solari fotovoltaiche (PV, Photo-Voltaic) e generatori.

Lecorrenti alternate (CA), utilizzate ad esempio per alimentare uffici e officine, nonché per fare ruotare i normali motori elettrici a velocità fissa, vengono generate mediante alternatori. Esse cambiano periodicamente ampiezza e direzione con un andamento sinusoidale regolare. I valori della tensione e della corrente crescono da zero a un valore massimo, quindi ritornano a zero, cambiano direzione, crescono fino a un valore massimo nella direzione opposta e ridiventano pari a zero. A questo punto la corrente ha completato un periodo T, misurato in secondi, in cui è passata attraverso tutti i suoi valori. La frequenza è l'inverso del periodo, indica il numero di cicli completati in un secondo ed è misurata in Hertz. f = 1/T, dove f = frequenza (Hz) e T = durata di un periodo (s). L'ampiezza della corrente o della tensione è di solito indicata mediante il valore quadratico medio (RMS, Root Mean Square) su un periodo. Nel caso di un andamento sinusoidale, la relazione che esprime il valore quadratico medio della corrente e della tensione è: valore quadratico medio = (valore di picco) / V2.

un'introduzione all'energia elettrica. grafico che mostra visivamente il "manuale" per l'alimentazione

Sono forme d'onda periodiche ma non sinusoidali della corrente e della tensione tutti gli andamenti diversi dalle forme d'onda sinusoidali pure. Fra gli esempi semplici figurano le forme d'onda quadrate, triangolari o rettangolari. Esse sono spesso ricavate da funzioni matematiche, e possono essere rappresentate mediante combinazioni di onde sinusoidali pure con frequenze differenti, a volte multiple della frequenza più bassa (detta fondamentale).
corrente: i(t) = I0 + i1(t) + i2(t) + … + in(t) + …
tensione: v(t) = V0 + v1(t) + v2(t) + … + vn(t) + …

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