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L'effetto termico della corrente elettrica

E' facile rilevare che un filo conduttore, quando è percorso dalla corrente elettrica, si riscalda. Tale effetto termico è detto anche effetto Joule. Tra le numerose applicazioni dell'effetto joule sono da ricordare gli apparecchi di riscaldamento elettrici, la lampadina a filamento incandescente e le valvole fusibili.
Se hai a disposizione una stufa elettrica, puoi osservare che essa è formata essenzialmente da un supporto refrattario su cui è avvolto un filo di nichel-cromo, una lega che presenta elevata resistenza elettrica e che fonde soltanto a temperature molto alte. Quando passa la corrente, il filo si riscaldo e diffonde calore. Altri apparecchi di riscaldamento, simili alla stufa elettrica, sono i bollitori elettrici, il ferro da stiro elettrico, la cucina elettrica, ecc.
Esamina una comune lampadina elettrica a filamento. Essa è formata di un bulbo di vetro nel cui interno penetrano due grossi fili. Gli estremi di questi fili sono collegati con un esile filamento a spirale di tungsteno. Il bulbo non contiene ossigeno, ma soltanto un gas inerte, di solito l'azoto. Al passaggio della corrente elettrica il filamento di tungsteno, per effetto joule, si riscalda oltre 2500 °C, e diviene incandescente e luminoso, senza bruciare. La lampada a incandescenza fu inventata dall'americano T. Edison.

Capita talvolta che due tratti del filo conduttore di corrente elettrica per il consumo della parte isolante, vengano a contatto tra loro e generino un corto circuito. In tal caso, poichè la resistenza diviene minima, la corrente elettrica può raggiungere intensità talmente elevate da portare all'incandescenza il filo conduttore con grave pericolo d'incendio dell'impianto stesso e delle cose circostanti. Per ovviare a questo inconveniente si utilizzano le valvole fusibili, fili di piombo-stagno disposti in serie con il circuito. La corrente elettrica che circola, scalda non soltanto il filo di rame, ma anche il filo di piobo. E' quindi ovvio che, aumentando l'effetto termico, a una determinata temperatura il piombo fode e interrompe il circuito; il piombo infatti fonde prima che il rame diventi incandescente.

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