lunedì 6 luglio 2009

Principi fisici dell’elettricità, definizione di carica e corrente elettrica.

I primi studi dei fenomeni risalgono probabilmente al filosofo greco Talete, che studiò le proprietà elettriche dell'ambra, la resina fossile che se viene sfregata attrae altri pezzetti di materia: il suo nome greco era electron (ἤλεκτρον), e da questo termine deriva la parola «elettricità».

La carica elettrica: si dimostra sperimentalmente che se strofiniamo una bacchetta di plastica su di un panno essa è in grado di attrarre dei pezzettini di carta. Questo fatto noi lo giustifichiamo dicendo che la bacchetta di plastica si è caricata di elettricità negativa, cioè ha acquistato una carica elettrica negativa durante lo strofinio con il panno. Quando noi avviciniamo la bacchetta alla carta, si verifica che la carta si carica di elettricità positiva e viene attirata dalla bacchetta di plastica. Quindi l'esperienza ci dice che esistono delle cariche elettriche. La carica elettrica può essere di segno positivo, che indichiamo con + o di segno negativo che indichiamo con il - . La carica elettrica si misura in Coulomb, che si abbrevia con la lettera C. Un elettrone possiede una carica elettrica negativa di 1,6 . 10-19 C
La corrente elettrica è un qualsiasi flusso ordinato di carica elettrica, tipicamente attraverso un filo metallico o qualche altro materiale conduttore per un tempo prolungato. La corrente convenzionale venne definita inizialmente, nella storia dell'elettricità, come il flusso di carica positiva, anche se sappiamo, nel caso della conduzione metallica, che la corrente è causata dal flusso di elettroni con carica negativa nella direzione opposta. Nonostante ciò, l'originale definizione di corrente convenzionale resta valida. Il simbolo normalmente usato per la quantità di corrente (la quantità di carica che scorre nell'unità di tempo) è I, e l'unità di misura nel SI per l'intensità di corrente elettrica è l'ampere A vale a dire in coulomb/secondo
la legge di Coulomb è data da F(forza di attrazione o repulsione) esercitata fra i due corpi puntiformi sui quali risiedono rispettivamente le cariche q1 e q2 è direttamente proporzionale al valore delle cariche, inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza d e dipende dal mezzo che li separa tramite la costante di proporzionalità diretta k
F=k q1 q2/d^2

una buona analogia per comprendere i fenomeni elettrici è data dall’idraulica: la portata di un fiume, ad esempio, è definita come la quantità d’acqua che fluisce nell’unità di tempo;       in elettrotecnica l’intensità della corrente elettrica è il rapporto fra la quantità di elettricità che fluisce attraverso la sezione di un conduttore e l’unità di tempo. La quantità di  elettroni viene misurata in Coulomb [C] : 1 Coulomb=6,25 .10^18 elettroni, in un secondo equivale a 1 ampere supportata dalla seguente relazione: Q=I.t che significa che la quantità di elettricità Q è il prodotto della corrente I per il tempo t in cui essa fluisce.
Nei conduttori metallici, come i cavi elettrici, la corrente è causata da un flusso di elettroni (particelle a carica negativa), ma non è così nella maggior parte dei conduttori non metallici. La corrente elettrica negli elettroliti è data dal flusso di atomi e/o molecole elettricamente cariche (ioni), che possono essere sia negativi che positivi. Ad esempio, una cella elettrochimica può essere costruita con acqua salata (una soluzione di cloruro di sodio) su un lato della membrana, ed acqua pura dall'altra parte. La membrana fa passare gli ioni di sodio con carica positiva, ma non quelli di cloro con carica negativa, il risultato netto è una corrente. Le correnti elettriche nel plasma, sono flussi di elettroni, così come di ioni positivi e negativi. Nell'acqua ghiacciata e in alcuni solidi elettrolitici, la corrente è costituita da un flusso di protoni.
Strumenti di misura
  • Amperometro
  • Galvanometro
  • Multimetro

domenica 5 luglio 2009

ELETTROTECNICA-ELETTRONICA

L’atomo e le sue particelle

la conoscenza della reale struttura dell'atomo è una conquista relativamente recente.
Ciò che oggi chiamiamo atomo (àtomoi=senza divisione), lungi dall'essere l'indivisibile di cui teorizzava Democrito, è un sistema complesso di particelle subatomiche e forze controbilancianti.
La struttura atomica. L'atomo è composto da un nucleo a carica elettrica positiva e da uno o più elettroni a carica elettrica negativa che orbitano attorno ad esso (in realtà gli elettroni, seguendo le leggi della meccanica quantistica, non seguono un'orbita ellittica e regolare come i pianeti, ma formano un caotico e irregolare intreccio di scie ad altassima velocità che avvolgono il nucleo atomico in una sorta di nube).
Il nucleo atomico, a sua volta, è composto da due tipi di particelle: i protoni e i neutroni. I protoni hanno carica elettrica positiva e i neutroni carica elettrica nulla.
Visto e considerato che l'atomo ha complessivamente una carica elettrica nulla, i protoni sono sempre accompagnati da un uguale numero di elettroni in modo da annullare a vicenda le rispettive cariche.
E interessante sapere come le dimensioni del nucleo siano estremamente minime rispetto al limite delle orbite tracciate dagli elettroni: se paragoniamo le dimensioni di un atomo alle dimensioni di una stanza, il nucleo sarà grande più o meno come una briciola di pane e gli elettroni compiranno le loro orbite rasentando i muri.

L’elettrone:
Delle tre particelle che costituiscono gli atomi, l'elettrone è di gran lunga il più leggero ed il più piccolo. Per avere un idea del suo peso dobbiamo pensare che ci vorrebbero dieci miliardi di miliardi di miliardi di elettroni per fare un solo grammo di materia! La sua massa è infatti:
me = 9.1 × 10-28 gr
la carica: L'elettrone ha una carica elettrica di −1,6021765 × 10−19 C, (quest'ultimo valore corrisponde a 1/1836 della massa del protone). Il simbolo comunemente utilizzato per indicare l'elettrone è e. La vita media dell'elettrone supera i 4,6 × 1026 anni.
Nel sistema SI l'unità di carica è il Coulomb. La carica misurabile più piccola è quella trasportata dall'elettrone.
Il protone:
Il protone è una particella dotata di carica elettrica positiva che può esistere libera o legata in un nucleo atomico. Il valore della sua carica è uguale a quello dell'elettrone, ma di segno opposto: 1,602 × 10-19 coulomb approssimativamente 1836 volte la massa dell'elettrone.
La massa di un atomo è quindi quasi interamente concentrata nel nucleo. Ha momento angolare intrinseco, o spin, semintero, e obbedisce pertanto al principio di esclusione di Pauli.
I protoni sono costituenti essenziali della materia ordinaria e, come tali, sono stabili su tempi di miliardi o migliaia di miliardi di anni.
Il neutrone:
il neutrone è una particella subatomica senza carica elettrica e con massa a riposo di 939,57 MeV (leggermente superiore a quella del protone, pari a 938,27 MeV).
I nuclei atomici degli elementi (ad eccezione del più comune isotopo dell'idrogeno, che consiste di un singolo protone) sono composti da protoni e neutroni.
Al di fuori del nucleo, i neutroni sono instabili ed hanno una emivita di circa 15 minuti. Decadono in un protone, emettendo un elettrone e un antineutrino, secondo la reazione:
n \rightarrow p^+ + e^- + \bar{\nu}_e

Più snelle su pancia e fianchi: Obiettivo ventre piatto (1)

Pancia piatta e glutei alti e sodi. Il desiderio di tutte le donne. spesso disatteso dalla realtà: e purtroppo ci si ritrova a fare i conti con una pancetta molliccia, o un addome gonfio…Non c’è guaina contenitiva o collant miracoloso che tenga: l’unico rimedio vero è l’esercizio. Tanto più utile perché insegna a prendere consapevolezza delle singole fasce muscolari e quindi automaticamente a correggere la postura. E abituarsi a stare ben diritte, pancia in dentro e glutei contratti, è indispensabile per ridar tono ai muscoli.

Che tipo di pancia hai?

Sono ben poche le donne che possono imputare la pancia al grasso. E sono quelle a struttura androide, con fianchi stretti e il seno prosperoso.

Nella maggioranza dei casi la sporgenza del ventre è un problema di muscoli addominali rilasciati. Il più importante è quello trasverso, detto appunto muscolo pancera perché è addetto a contenere i visceri. Fondamentale anche il tono del muscolo retto, che parte dallo sterno e arriva fino al pube, Più è rilassato, più la colonna vertebrale tende a inarcarsi, con il risultato che addome e glutei sembrano più sporgenti. Ovviamente se l’obiettivo è ventre piatto non si possono trascurare i problemi intestinali, come la stitichezza, il colon irritabile o l’aerofagia. E tantomeno eventuali squilibri ormonali legati al ciclo mestruale.

State sempre attente alla postura: se normalmente camminate senza elasticità, tenendo i piedi allargati e le punte divaricate, si verifica per compensazione una perdita di tono della fascia muscolare ventrale e della parete addominale. Per ovviare a questo inconveniente controllate costantemente, mentre camminate, la posizione dei piedi, che devono essere diritti, leggermente discosti l’ino dall’altro (idealmente tra i due dovrebbe poterci stare un terzo). Imparate ad avanzare appoggiando prima il tallone , poi la pianta, infine la punta. Questa spinta dinamica attiva la cosiddetta pompa plantare, fondamentale per rilanciare la circolazione linfatica e di conseguenza riattivare gli scambni metabolici. E quindi combattere la ritenzione idrica. Inoltre una camminata di questo tipo vi obbliga a mantenere il torace ben diritto, e la pancia perfettamente in dentro.

Due buoni consigli da seguire:

1) Ricordate di tenere sempre la pancia contratta, anche quando siete sedute. All’inizio vi costerà uno sforzo di concentrazione, ma in breve diventerà automatico.

2) Invece è tassativamente da evitare l’uso della pancera, per non disabituare ancora di più i muscoli addominali a compiere il loro lavoro di sostegno.

 

(da “I manuali di Starbene” )