Video sulla corrente elettrica ed i generatori

Titolo

L'energia dai pannelli fotovoltaici

L’energia fotovoltaica è una forma di energia che deriva dalla TRASFORMAZIONE DELLA LUCE DEL SOLE  IN ENERGIA ELETTRICA. 

L’energia fotovoltaica viene sfruttata attraverso la tecnologia fotovoltaica, basata sull’utilizzo della “cella fotovoltaica”. 
 Le celle fotovoltaiche funzionano secondo un fenomeno fisico di base detto “effetto fotovoltaico” proprio di materiali semiconduttori. Il materiale semiconduttore più diffuso è il silicio.
 

 

COME SI OTTIENE LA CORRENTE ELETTRICA DAL SISTEMA FOTOVOLTAICO

01. Si prende una cella fotovoltaica, cioè una piastrina di silicio fatta di due strati sovrapposti: la regione N e la regione P. La regione N si trova nella parte superiore esposta al sole e la regione P si trova sotto.
La regione N è lo strato negativo, poiché al Silicio è stato aggiunto del Fosforo ed è caricato di un numero maggiore di cariche negative. La regione P è lo strato positivo, perché al Silicio è stato aggiunto del Boro ed è caricato di un numero maggiore di cariche positive.

 02. Quando una quantità sufficiente di fotoni dei raggi solari colpisce lo strato superiore della cella fotovoltaica, cioè la superficie della regione N, l’energia dei fotoni viene  assorbita da alcuni suoi elettroni che si trovano sulla superficie.

03. Gli elettroni che hanno assorbito l’energia del sole si caricano di energia negativa aggiuntiva, rispetto a quella che già possedevano e così hanno la spinta per staccarsi dal proprio atomo e incominciano a muoversi sulla superficie della cella fotovoltaica.
Quando gli elettroni si muovono, però, lasciano liberi degli spazi nei rispettivi atomi, cioè lasciano delle particelle positive a cui manca un elettrone, che si chiamano “lacune”. Allora altri elettroni che si trovano nella parte più profonda della regione N, vanno ad occupare quello spazio rimasto vuoto nelle lacune, lasciando a loro volta altri atomi con lacune dietro di sè e questo fenomeno continua finché l’irraggiamento del sole sulla cella è abbastanza intenso.

Fra le due regioni, negativa e positiva, della cella fotovoltaica si crea uno strato detto “di giunzione” o “di svuotamento” di cariche elettriche, dove le cariche negative (elettroni) si separano dalle cariche positive (lacune).

 04. Di conseguenza, un lato della cella ha una maggiore concentrazione di elettroni rispetto all’altro, cioè rispetto alla regione positiva, il che crea tensione tra i due lati.
Se colleghiamo con un filo conduttore dall’esterno la parte negativa della cella di silicio dove si muovono gli elettroni, con la parte inferiore positiva, gli elettroni attraverseranno il conduttore formando corrente elettrica continua e noi potremo raccoglierla e convogliarla.

05. Collegando in serie o in parallelo più celle fotovoltaiche otterremo un “modulo fotovoltaico”, che ci da una quantità maggiore di corrente elettrica; collegando in serie o in parallelo più moduli otterremo un “pannello fotovoltaico”, che ci da una quantità di elettricità ancora maggiore. Infine, collegando in serie o in parallelo più pannelli formiamo una “stringa”, più stringhe, sempre collegate fra loro, formano un “campo” o “parco fotovoltaico”.

 

 

Poiché il pannello fotovoltaico genera corrente elettrica solo quando l'irraggiamento del sole raggiunge una certa intensità, gli impianti "stand alone" , che non sono collegati alla rete elettrica pubblica, hanno bisogno di un accumulatore, per garantire le presenza di elettricità anche quando il sole é coperto da nubi.

Inoltre, la corrente elettrica continua va trasformata in corrente alternata, mediante un apparecchio che si chiama "inverter".

L'energia ricavata dagli impianti eolici

L’uomo ha iniziato a sfruttare il fenomeno naturale del vento millenni fa, con la navigazione
a vela e coi mulini a vento.

Con l’avvento della macchina a vapore e degli idrocarburi, invece, paesi di economia
avanzata hanno creduto di poterne fare a meno.

Solo con la crisi politico-energetica degli anni 70, quando i maggiori produttori di
petrolio, i paesi dell’Opec, hanno bloccato l’esportazione del greggio verso le nostre
nazioni, si è ricominciato a valutare approfonditamente lo sfruttamento dell’energia eolica e
la ricerca si è orientata alla creazione di moderni aerogeneratori.

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 Per la sagomatura delle pale il vento scivola con velocità diversa sulla superficie inferiore e superiore; la superficie inferiore, infatti è meno curva e al suo intorno si crea una depressione, la superficie superiore è più bombata e qui il vento scivola più velocemente.
A questo punto il vento si divide in due flussi e la forza complessiva o forza di spinta si considera divisa in due componenti che controbilanciano la pala: la portanza e la resistenza.
La portanza è verticale e controbilancia il peso, cioè la forza di gravità che tende a far cadere la pala, quindi la “porta”, la sorregge;
la resistenza è una forza orizzontale che controbilancia, appunto, la resistenza della pala a farsi attraversare dal vento in orizzontale.

In generale, un aerogeneratore è composto come indicato nell'immagine che segue.

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Gli aerogeneratori possono funzionare secondo un sistema "sincrono", oppure secondo un sistema "asincrono". Nel sistema sincrono le pale fissate al mozzo centrale sono sincronizzate con l'abero motore dell'alternatore. Nel sistema asincrono le pale si muovono in modo non sincronizzato con l'albero motore dell'alternatore.

L'aerogeneratore "sincrono" è fatto in modo che il mozzo delle pale sia allineato in asse direttamente con l'albero motore dell'alternatore. (vedi figura 1)

L'aerogeneratore "asincrono" è fatto in modo che il mozzo delle pale abbia l'asse sfalsato rispetto all'albero motore dell'alternatore. In questo tipo di aerogeneratore, pertanto, l'asse del mozzo trasmette il movimento rotatorio all'albero motore dell'alternatore mediante un meccanismo di ruote dentate, che funge anche da moltiplicatore di giri. (vedi figura 2)

 

Figura 1

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Figura 2

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La centrale elettrica a fissione nucleare

La centrale nucleare produce corrente elettrica utilizzando l’Uranio, un metallo pesante bianco-argenteo, che si estrae da rocce granitiche e da giacimenti diffusi in tutto il mondo.

L’Uranio ha la caratteristica di possedere diversi tipi di atomi, detti “isotopi”, che hanno una composizione del nucleo differente.
Gli isotopi, infatti, sono atomi di una stessa sostanza, che hanno tutti nel nucleo un uguale numero di protoni, ma hanno, invece, un numero diverso di neutroni.
Per esempio, gli atomi di uranio che hanno nel nucleo 92 protoni + 135 neutroni si chiamano isotopi U227 (cioè atomi di Uranio 227); gli atomi che hanno nel nucleo 92 protoni + 143 neutroni si chiamano isotopi U235 (cioè atomi di Uranio 235).
Gli isotopi dell’uranio variano da U227 a U240.

Gli atomi di U235 sono particolarmente instabili e molti dei neutroni che si trovano nel loro nucleo tendono a staccarsi e a muoversi all’interno del materiale. Vi sono neutroni lenti e altri che si muovo più velocemente.

Quando i neutroni si staccano dal proprio nucleo, possono colpire i nuclei degli altri atomi che incontrano muovendosi; allora possono verificarsi 3 situazioni:

1. il neutrone libero viene assorbito dall’atomo che colpisce e si inserisce nel nuovo nucleo;
2. il neutrone rimbalza (di solito accade ai neutroni più veloci);
3. il neutrone scinde il nucleo che colpisce in due nuclei più piccoli.


Questo ultimo fenomeno si chiama “fissione nucleare” e genera un’enorme quantità di energia, sotto forma di calore.

 Schematicamente la fissione si può riassumere così:

Quando un neutrone lento colpisce un atomo di Uranio 235 che incontra nella propria traiettoria, il nucleo di questo atomo viene fissionato (spaccato), cioè si divide in due nuclei più piccoli, contenenti ciascuno meno particelle, e in 2 oppure 3 neutroni liberi.
Poiché la massa dei nuovi nuclei piccoli + la massa dei neutroni liberati è minore della massa del nucleo originario, la massa persa si trasforma in una grande quantità di energia termica.
I neutroni liberi, a loro volta, vanno a colpire altri nuclei di uranio e li fissionano, liberando ancora altri neutroni pronti a scindere altri nuclei, con una reazione a catena che genera una quantità enorme di energia e che, se incontrollata, può provocare esplosioni come quelle della Bomba Atomica.


Nello stesso tempo, quando avviene la fissione, i nuclei più piccoli, che sono risultati dalla scissione del nucleo originario di U235, sono diventati i componenti di sostanze soggette a decadimento radioattivo, come il cripto, il bario, il cesio, etc..

Pertanto tali nuclei sono delle vere e proprie “scorie radioattive”, pericolose per l’uomo. Esse devono essere sepolte a circa 500 metri di profondità nel sottosuolo, in terreni stabili, senza frane e lontani da falde acquifere, e  smetteranno naturalmente di essere radioattive solo dopo circa 400 anni.

 

RICORDA!!!
Le centrali nucleari sono costruite per sfruttare il fenomeno della Fissione Nucleare.
Infatti, il calore prodotto dalla reazione nucleare di fissione, viene utilizzato per far riscaldare l’acqua di una caldaia, che genera vapore, il quale investe una turbina a vapore. La turbina, mediante l’albero motore, è collegata al rotore di un alternatore e l’alternatore genera la corrente elettrica voluta.

COME AVVIENE LO SFRUTTAMENTO DELLA FISSIONE NUCLEARE NELLE  CENTRALI  TERMONUCLEARI  CON REATTORI PWR
(REATTORI AD ACQUA PRESSURIZZATA) (PRESSURIZED WATER REACTOR)

Si prende l’uranio e si “arricchisce”, cioè si fa in modo che contenga più atomi U235. Poi si modella in forma di pastiglie rotonde, di diametro pari a circa 1cm. Le pastiglie vengono messe una sull’altra, fino a formare pile alte circa 4m e vengono rivestite di una pellicola di acciaio.

Le pile di uranio così ottenute vengono inserite in un contenitore detto “nocciolo” del reattore, che è pieno di “acqua pesante”, dentro la quale al posto dell’idrogeno è stato sostituito il deuterio. Nell’acqua pesante i neutroni liberi che fuoriescono dall’uranio vengono più facilmente rallentati e trasformati in “neutroni lenti”, favorendo la loro capacità di penetrare nei nuclei per ottenere la fissione.

Fra le pile di uranio si lasciano una serie di spazi liberi, dove possono inserirsi anche le cosiddette “barre di controllo”.
Queste barre sono sospese più in alto del nocciolo e contengono alcune sostanze, come il cadmio e il carburo di boro, che sono capaci di assorbire i neutroni.
Infatti, se accade che durante la reazione di fissione si liberano troppi neutroni e si rischia di generare una reazione a catena troppo violenta, col rischio di esplosione nucleare, le barre di controllo vengono calate nel nocciolo e “catturano” i neutroni, bloccando tutto il processo a catena di fissione. Anche quando è necessario ricaricare le pile del nocciolo inserendo uranio non ancora decaduto, il processo si arresta temporaneamente con le barre di controllo.
 

L’insieme del nocciolo contenente l’uranio e  le barre di controllo formano il reattore nucleare, che è racchiuso all’interno di una grande stanza con pareti e soffitto curvo in acciaio, detta “contenitore del reattore”. A sua volta, il contenitore del reattore è racchiuso in un grande edificio con pareti e pavimento impenetrabili in cemento armato spesso più di un metro. Nello stesso edificio in cemento armato, distaccata dal contenitore del reattore, si trova la caldaia per la generazione del vapore che andrà nella turbina.

  Il processo produttivo di una centrale nucleare con reattore PWR avviene così:

Si alzano le barre di controllo e i neutroni liberi dell’uranio 235 incominciano a muoversi, bombardando i nuclei degli atomi vicini, alcuni nuclei vengono fissionati, innescando la reazione a catena, che genera una grande quantità di calore.
L’acqua pesante del nocciolo, dove avviene la reazione nucleare, assorbe il calore e si riscalda fino a 330 °C, ma non evapora, perché viene mantenuta ad una pressione di ben 155 bar, cioè una pressione 155 volte superiore alla normale pressione atmosferica. Quest’acqua può essere contaminata, poiché i neutroni che vi circolano entrano in contatto con le scorie radioattive, pertanto essa non viene assolutamente utilizzata per ricavare il vapore. Invece, viene convogliata in tubature stagne (isolate), che sono immerse in una caldaia contenente un secondo volume di acqua,  che non è mai entrata in contatto col reattore.
Questo secondo quantitativo di acqua, attraverso i tubi, riceve il calore dell’acqua del nocciolo, che, nel frattempo, ha perso una parte dell’energia termica, e si riscalda fino a circa 280 °C. L’acqua della caldaia, che viene tenuta ad una pressione di circa 55 bar, alla temperatura di 280 °C riesce ad evaporare e il suo vapore viene convogliato sulla turbina a vapore predisposta.
A questo punto il processo di generazione della corrente elettrica è innestato, poiché, come sappiamo, la turbina aziona l’alternatore e la corrente passa poi nel trasformatore e nella rete di distribuzione.
La corrente segue dunque il suo percorso, mentre il vapore che ha azionato la turbina deve essere condensato nuovamente e trasformato in acqua che ritorna alla caldaia.
Il vapore che ha attraversato la turbina e che fa parte del secondo circuito d’acqua, diverso da quello del nocciolo, viene poi fatto passare in alcuni tubi immersi in un terzo volume d’acqua, contenuto in un condensatore.
L’acqua del condensatore serve solo a raffreddare il vapore che ha fatto girare la turbina e viene prelevata da corsi d’acqua o dal mare. Una volta assorbito il calore del vapore, questo terzo volume di acqua in parte evapora anch’esso, passando per larghe torri di raffreddamento e finendo nell’atmosfera; infine, l’acqua del condensatore che non è evaporata ha raggiunto temperature meno elevate e viene riversata nuovamente nel mare o nelle acque del fiume vicino alla centrale. (Per questo le centrali nucleari PWR devono essere costruite presso una fonte inesauribile di acqua).
L’acqua del condensatore, che costituisce il terzo circuito di H2O della centrale, non è inquinata da scorie radioattive, perché non ha avuto alcun contatto con l’acqua del nocciolo, cioè del primo circuito, ma contiene un eccesso di energia termica, per cui potrebbe creare un inquinamento di eutrofizzazione delle acque marine o del bacino idrico in cui sorge la centrale.

Gli esperimenti sull'elettricità svolti in classe.

In tutte le Classi III, come primo approccio, abbiamo svolto più di un'esperienza tecnico-scientifica, legata alle applicazioni della corrente elettrica. Siamo infatti partiti dalla dimostrazione pratica dei fenomeni dell'elettrolisi, dell'elettrocalamita e dell'induzione elettromagnetica, per poi passare alla trattazione teorica.

Di seguito i video e le immagini di tre esperimenti realizzati prima dall'insegnante a casa e poi in classe:

1) La pila al limone;

2) L'elettrocalamita;

3) Il motorino elettromagnetico, formato da una piccola bobina di filo di rame smaltato, da un circuito di fili collegati a tre pile in serie, per un totale di 10,5 Volt, e da una calamita al neodimio a forma di bottone, potenziata e fissata su tre cilindretti di geomag.

La pila al limone

Materiali:  tre mezzi limoni freschi e belli grossi; strisce di rame e zinco delle dimensioni di circa 2 cm x 5 cm; una piccola calcolatrice, il cui schermo a cristalli liquidi si accenda con bassissimo voltaggio di corrente (max 1,5 volt). 

Attività. 1) Saldare un striscetta di rame con un cavo elettrico di diametro minimo; all'altra estremità saldare una lamina di zinco. Realizzare altri due spezzoni di filo elettrico, le cui estremità verranno saldate rispettivamente a: - lamina di rame e morsetto a coccodrillo (elettrodo negativo); - lamina di zinco e morsetto a coccodrillo (polo positivo).

2) Inserire i tre spezzoni di filo conduttore nei tre mezzi limoni, avendo cura di immergere in ogni mezzo limone una lamina di rame ed una di zinco.

3) Collegare gli elettrodin finali del circuito, costituiti dai morsetti a coccodrillo, con gli elettrodi dell'utilizzatore (piccola calcolatrice, Led luminoso o altro).
 
La pila realizzata, secondo le modalità indicate, è simile, nel principio di funzionamento, a quella costruita da Alessandro Volta: due metalli (rame e zinco) separati da una soluzione acida. Nella nostra pila, la soluzione acida è costituita dal succo del limone (contenente il 5-7% di acido citrico) che separa le due sottili lamine di rame e di zinco.

L'utilizzatore funzionerà e si accenderà!!!

Ma come ha origine l’energia elettrica che fa illuminare il nostro apparecchietto elettrico? In parole povere, avviene un fenomeno chiamato "ELETTROLISI", che fa scindere gli atomi del succo di limone in particelle negative (anioni) e particelle positive (cationi).
Gli anioni, contenenti elettroni, vengono attirati verso le lamine di rame, dette ANODI, e, le particelle positive, CATIONI, da cui le cariche elettriche negative più instabili si sono allontanate, vengono attirati dalle lamine di zinco, dette CATODI.
Si genera, così, una differenza di potenziale elettrico, ai due elettrodi finali del circuito comprendente i limoni, tale che le cariche negative accumulate presso l'anodo tendono a migrare lungo il filo esterno, per ricongiungersi alle particelle positive ceh si trovano presso il catodo.
Le cariche negative, o elettroni, attraversano, dunque, anche l'utilizzatore, mettendolo in funzione, e tutto il processo si ripete, finché la pila non si "polarizza", cioè il succo di limone, o "elettrolito", non perde la capacità di continuare a scindersi in particelle + e -, che sono in movimento, ma anioni e cationi restano attratti stabilmente presso i poli di carica opposta, arrestando la circolazione di corrente.
Si dice, allora, che la pila si è scaricata.

La pila al limone non è altro che è un semplice esempio di cella galvanica che trasforma l’energia chimica (contenuta nel limone) in energia elettrica. E’ quindi un dispositivo che permette di compiere un lavoro (accendere una lampadina, alimentare un orologio) sfruttando la corrente elettrica generata da reazioni chimiche, più precisamente da reazioni di ossidoriduzione.

Il fatto meraviglioso  è che quattro limoni riescono ad  accendere un LED, che funziona  grazie alla debole energia elettrica generata dalla lenta trasformazione biochimica del succo acido quando  viene a contatto con il rame e lo zinco. I due metalli fanno sì, che l’energia solare accumulata dai limoni durante i mesi della maturazione, riaffiori e si sprigioni facendo funzionare un LED.

L’energia elettrica si è sviluppata quindi a spese del metallo zinco che si è corroso: infatti, quando si estrae, dopo un certo tempo, la lamina di zinco dal limone si può verificare che non è più lucida come all’inizio dell’esperimento. Questo fenomeno di corrosione rientra in quello più vasto che riguarda i fenomeni elettrochimici.

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L'elettrocalamita

Per magnetismo si intende la proprietà di attirare dei pezzettini di ferro. 
Un pezzo di materiale che è dotato di magnetismo si chiama magnete o calamita.
In natura esistono delle rocce che si comportano da magneti; per esempio la magnetite; tali magneti vengono detti naturali perché esistono in natura.
Si chiamano magneti artificiali quelli costruiti dall'uomo; per esempio la calamita è un magnete artificiale in quanto è costruita prendendo un pezzo di ferro e magnetizzandolo con la corrente. 

I magneti artificiali si possono costruire di due tipi: magneti permanenti e magneti temporanei. 

Un magnete si dice permanente se conserva la magnetizzazione per molto tempo; la calamita e' un magnete permanente.
Un magnete si dice temporaneo se si comporta da magnete quando attorno ad esso si fa circolare della corrente elettrica e poi perde il magnetismo non appena finisce la corrente.

Non tutti i metalli si magnetizzano.

Si chiamano ferromagnetici i materiali che si magnetizzano molto bene, come il ferro.  Si chiamano diamagnetici i materiali che non si magnetizzano affatto come il rame e l'alluminio.
Nei magneti distinguiamo un polo nord N e un polo sud S.

Non si può isolare il polo nord dal polo sud, ma per ogni polo N esiste un polo S.
Poli dello stesso nome si respingono; poli di nome contrario si attraggono.
Si chiama campo magnetico lo spazio che circonda un magnete.  Il campo magnetico si rappresenta con delle linee di forza che partono dal polo nord e terminano al polo sud esternamente al magnete.

Un filo percorso da corrente genera attorno a sé un campo magnetico:

Se la corrente e' diretta verso l'alto il verso del campo magnetico e' antiorario, cioè contrario alle lancette dell'orologio tradizionale.
Se il filo lo ripiego a forma di circonferenza:
e la corrente circola in senso antiorario nel filo il polo nord si trova sopra e quindi il sud sotto.


Il tipo di magnetismo generato dalla corrente elettrica si dice elettromagnetismo. Si chiama solenoide un lungo filo avvolto in modo da formare tante spire; il solenoide e' detto anche bobina.


Per costruire un elettromagnete occorre un pezzo di ferro su cui avvolgiamo un certo numero di spire, cioè un solenoide.

Se applichiamo un generatore di tensione circolerà una certa corrente.

Se il pezzo di ferro e' molto puro, cioè e' ferro dolce, quando stacco la corrente il magnetismo sparisce.

Se invece il ferro non e' puro ma e' misto a carbonio o nichel allora il magnetismo resta anche quando stacco la corrente e il pezzo di ferro si chiama calamita o magnete permanente.

 

 Il motorino elettromagnetico

Il motorino elettromagnetico è l’applicazione, in piccolo, del principio di funzionamento del motore elettrico.

Ora vi spiegherò come ho fatto a realizzarlo e perché funziona.

Come realizzare l’esperimento del motorino elettromagnetico.
Per prima cosa, ho preso del filo di rame smaltato molto sottile (con diametro inferiore a 0,5mm).
L’ho avvolto per molti giri intorno a un tubicino ed ho formato un “avvolgimento” o “bobina” tonda, dalla quale ho fatto spuntare due pezzi di filo rettilinei, della lunghezza di circa 3 cm ciascuno.
Quindi ho fissato la bobina col nastro isolante in corrispondenza di due estremi opposti di un diametro, facendo in modo da rinforzare contemporaneamente i tratti di filo lineari sporgenti all’attacco con le spire curve. (Osserva nella foto la bobina preparata)

Le due estremità dei fili sporgenti, che possiamo chiamare “estremi dell’avvolgimento”, sono stati, poi, “scorticati”, eliminando con un taglierino lo smalto che li ricopre, per un tratto di circa 1,5 cm. In un estremo lo smalto è stato tolto tutt’intorno. Nell’altro estremo è stato grattato via solo dalla parte inferiore della superficie. (Lo smalto serve per isolare il rame e non permettere il passaggio di corrente elettrica dalla superficie esterna del filo, ma solo all’interno.)
Scoprendo i tratti di filo dallo smalto isolante, ho fatto in modo che in quei tratti ora sia possibile il contatto elettrico.
 

 A questo punto ho preparato due supporti con filo di rame rigido, su cui appoggiare la bobina preparata a forma di rotella.
I due supporti hanno un gambo verticale, con un “piede” orizzontale alla base e una specie di uncino sulla sommità. (Vedi disegno supporti)

Ho fissato i supporti sul piano del tavolo con nastro isolante, lasciando scoperta una parte del piede. Alla parte scoperta dei piedi dei supporti ho collegato i capi di un circuito elettrico, formato da normale cavo in rame inguainato e pile a secco collegate in serie.
In questo modo ho ottenuto una serie di generatori collegati a due supporti di rame, che fungono da polo positivo e negativo. Appoggiando sui supporti la mia bobina con gli estremi scoperti, il circuito si chiude e permette all’interno della bobina il passaggio della corrente generata dalle pile.
La corrente, però, da sola, non produce movimento e, senza ulteriori interventi, non vediamo nulla.

Allora, a questo punto, ho preso una calamita tonda al neodimio, che si trova facilmente in commercio ed è potente, e l’ho montata su tre barrette di geomag, anch’esse magnetizzate; a loro volta, ho posizionato le barrette che reggono la calamita su una leggera piastrina di acciaio, da poter reggere agilmente con due dita.

Ecco che, avvicinando dall’alto la calamita alla bobina appoggiata sui supporti, come per magi, la bobina incomincia a ruotare e non smette più!!!

(vedi il video sottostante)
 

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 Perché avviene questo fenomeno? Come funziona tale motorino elettromagnetico?

Il fenomeno è legato a campi di forze invisibili che gli scienziati hanno sperimentato già nel 1800.

1) Quando poniamo gli estremi della bobina a forma di rotella sui supporti verticali collegati alle batterie, questi estremi fanno contatto col rame dei supporti e otteniamo un circuito chiuso, nel quale passa della corrente elettrica.
2) Per gli studi di Faraday, sappiamo che, ogni volta che c’è corrente elettrica, intorno al filo conduttore si crea un campo magnetico, con linee di forza che corrono in circolo attorno al cavo.
3) D’altra parte, anche il gruppo di calamite (magneti permanenti) che abbiamo preso creano, a loro volta, intorno a sé un campo magnetico con particolari linee di forza.
4) In conclusione, l’effetto dei due campi magnetici genera sulla bobina 2 forze (F1 e F2), uguali in intensità e di verso opposto, che agiscono su piani sfalsati e che spingono la bobina a ruotare.
(vedi immagine forze sfalsate su bobina rotante)

Ciclicamente (ad ogni mezzo giro) le due forze si trovano lungo la stessa direzione e si contrastano in modo da bloccare il movimento della bobina, ma basta un lieve spostamento della bobina stessa, dovuta alla forza di inerzia del moto avviato, e la rotazione continua senza interrompersi, finchè i  generatori di corrente la producono. 
Ricordate, perciò, che se il motorino elettrico non funziona, nonostante le pile siano cariche, può darsi che in quel momento le forze dei campi magnetici siano in opposizione, allineate sulla stessa direzione.

(Vedi figura accanto, con forze allineate)

Il motore elettrico è ovviamente più complesso, ma è una macchina elettrica rotante che funziona con lo stesso principio delle forze sfalsate, create da campi magnetici diversi.
Esso assorbe energia elettrica e la trasforma in energia cinetica (energia di movimento).

Al contrario, L’ALTERNATORE è un generatore di corrente elettrica e impiega energia cinetica, fornita da altre macchine, per trasformarla in energia elettrica.
L’alternatore funziona per il fenomeno dell’energia elettromagnetica. Cioè funziona perché abbiamo un magnete (o calamita), che ruota mosso da un albero motore e, muovendosi presso una bobina o solenoide, fa in modo che in questa bobina si generi la corrente elettrica.