Generatori
Se hai mai giocato con una calamita spostando le mollette di carta o hai passato del tempo a sistemare limature di metallo formando una barba su un giocattolo come “Wooly Willy”, allora hai sperimentato i principi di base che si trovano dietro anche ai generatori elettrici più complessi. Il campo magnetico responsabile di allineare tutti quei piccoli pezzi di metallo in un taglio di capelli alla moda è dovuto al movimento degli elettroni. Muovi una calamita verso una molletta di carta e costringerai gli elettroni della molletta a muoversi. Allo stesso modo, se permetti agli elettroni di muoversi attraverso un filo di metallo, si formerà un campo magnetico intorno al filo.
Grazie a Wooly Willy, possiamo vedere che c’è un legame sicuro tra i fenomeni dell’elettricità e del magnetismo. Un generatore è semplicemente un dispositivo che muove una calamita vicino a un filo per creare un flusso costante di elettroni. L’azione che forza questo movimento varia notevolmente, spaziando dalle manovelle manuali e dai motori a vapore alla fissione nucleare, ma il principio rimane lo stesso.
Un modo semplice per pensare a un generatore è immaginarlo come una pompa che spinge acqua attraverso un tubo. Solo che invece di spingere acqua, un generatore utilizza una calamita per spingere gli elettroni lungo. Questa è leggermente un’ovversimplificazione, ma dipinge un quadro utile delle proprietà che lavorano in un generatore. Una pompa dell’acqua muove un certo numero di molecole d’acqua e applica loro una certa quantità di pressione. Allo stesso modo, la calamita in un generatore spinge un certo numero di elettroni lungo e applica una certa quantità di “pressione” agli elettroni.
In un circuito elettrico, il numero di elettroni in movimento è chiamato amperaggio o corrente, ed è misurato in ampere. La “pressione” che spinge gli elettroni lungo è chiamata tensione ed è misurata in volt. Ad esempio, un generatore che gira a 1.000 rotazioni al minuto potrebbe produrre 1 ampere a 6 volt. L’ampere è il numero di elettroni in movimento (1 ampere fisicamente significa che 6,24 x 10 18 elettroni si muovono attraverso un filo ogni secondo) e la tensione è la quantità di pressione dietro quegli elettroni.
I generatori costituiscono il cuore di una moderna centrale elettrica. Nella prossima sezione, esamineremo il funzionamento di una di queste centrali.