Circuito elettrico

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Un circuito elettrico è un percorso chiuso costituito da materiali elettricamente conduttori all’interno del quale sono presenti uno o più generatori di tensione elettrica (per esempio generatori elettrochimici o generatori elettromeccanici). Anche se un circuito è un percorso chiuso è comunque caratterizzato da un punto di partenza ed uno di arrivo: i due poli del generatore.

Autodromo di Imola
Immagine dall’alto dell’autodromo “Enzo Ferrari” di Imola. Si tratta di un circuito, ossia di un percorso chiuso.

La corrente elettrica che attraversa un circuito elettrico e tutti gli apparati che lo costituiscono (lampadine, motori, ecc.) è un movimento “controllato”, e provocato artificialmente, di grandi quantità di elettroni. Fino a che il generatore funziona, mantiene la tensione tra i punti di partenza e di arrivo e se il circuito non è interrotto gli elettroni, che stavano aspettando impazienti di fluire, si muovono dal polo negativo, percorrono tutto il cammino e giungono al polo positivo. Grazie al generatore questo processo potrà ripetersi finché sarà possibile, cioè fino a quando il generatore avrà a disposizione un’energia sufficiente a permetterlo. La tensione elettrica ci dà una misura della tendenza degli elettroni a fluire attraverso il circuito ed il suo valore si esprime in volt (V). Un circuito elettrico molto semplice può essere costituito, per esempio, da una pila “mezza torcia”, dei fili elettrici ed un motore elettrico.

Circuito elettrico aperto con motore
Quest’immagine mostra un circuito elettrico molto semplice costituito da un generatore (una “pila mezza torcia“), i fili elettrici ed un utilizzatore (in questo caso un semplice motore elettrico alla cui estremità è stata fissata un’elica di carta).

GIF-210214_140537 motore elettrico

Gli elettroni per circolare hanno bisogno di un materiale conduttore e che non ci siano interruzioni (nella gif precedente possiamo notare che quando i fili si allontanano dalla batteria il passaggio di corrente elettrica si interrompe). I fili conduttori che vengono utilizzati oggi sono realizzati intrecciando molti fili sottili di rame, un metallo che ha un’ottima conducibilità elettrica, e rivestendo il tutto con una guaina di plastica, un materiale che non permette il passaggio della corrente.

Fili elettrici
Da sinistra a destra: un frammento di cavo di rame per la trasmissione della corrente elettrica ad alta tensione; un frammento di cavo di alluminio per la trasmissione della corrente elettrica ad alta tensione; un paio di forbici da elettricista; tre fili elettrici per impianti elettrici di tipo domestico (in alcune estremità il rivestimento isolante di gomma è stato rimosso); un vecchio cavo costituito da fili di rame di elevato diametro.

Un interruttore viene rappresentato negli schemi elettrici come una piccola barretta legata ad un anello e rivolta lungo una direzione molto simile a quella del filo elettrico al quale è congiunta dall’anello. La barra può alzarsi, allontanandosi in questo modo dal resto del circuito, oppure rimanere abbassata, garantendo la continuità nel passaggio della corrente.

Interruttori
A sinistra: simbolo di un interruttore elettrico aperto (la corrente non circola). A destra: simbolo di un interruttore elettrico chiuso (la corrente circola).

Quindi, se consideriamo un semplice circuito costituito da una pila, fili elettrici, un interruttore ed una lampadina, avremo le due possibili configurazioni illustrate di seguito.

Interruttore chiuso aperto
A sinistra: se l’interruttore è aperto il circuito è interrotto e la lampadina non si accende. A destra: se l’interruttore è chiuso anche il circuito è chiuso e la lampadina si accende.

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