Tecnologie in uso nella seconda guerra mondiale

I.P.S.I.A. Santeramo in Colle

A.S. 2007/2008

Percorso d’esame

Di

Giampetruzzi Alessio

a

Classe 5 TIM sez. A

“Tecnologie in uso nella

Seconda guerra mondiale”

Italiano:

1. Primo Levi – ‘’Se questo è un uomo’’ e ‘’La tregua’’

Storia:

1. La seconda guerra mondiale

Elettrotecnica:

1. Cenni di tecnologia del silicio

2. La giunzione PN - drogaggio

Inglese:

1. Diesel engine

Macchine:

1. Motore diesel

Tecnica della produzione:

1. Il Maggiolino

Matematica:

1. Asintoti

Inglese:

1. Diesel engine Diesel engine:

Brief history:

In 1872, a German named Rudolph Diesel invented a variation of the internal combustion engine that used a lower grade of fuel and compression ignition.

It was inherently more efficient than spark plug ignition engine.

But just like our perception of the diesel engine today, early diesel were noisy, sooty, and smelly, and the spark ignition gasoline engine went to become the standard for passenger cars.

But diesels were very efficient and soon found many applications in heavy duty applications such as ships and submarines, heavy trucks, and locomotives.

Even the famous Hindenburg dirigible was powered by diesel engine.

How it works:

How is a diesel different from a spark ignition engine?

In a spark ignition engine, air and fuel (gasoline) are mixed in the combustion chamber, compressed, and then ignited with a spark from the spark plug.

In a diesel engine, air is compressed first, and the fuel is injected under very high pressures into the hot compressed air where it ignites immediately.

For a number of reasons, particularly the much higher compression ratio, this is a more efficient way to get work output from the fuel.

And because of the high pressures and the forces which take place within the engine, diesel must be built much more robustly, which helps makes them last longer.

So, most of the applications where diesel are applied are those in which fuel economy and long life are important for cost competitiveness in delivery of goods.

A spark combustion engine uses throttle to control the amount of air coming into the engine, thus the amount of power that the engine will produce.

There is no throttle in the diesel engine, thus there are no ‘’pumping’’ losses as found in a spark ignition engine which struggles to suck air past a partially closed throttle at lower engine loads.

Thus, sitting in traffic, a diesel engine uses perhaps only one fourth as much fuel as a spark ignition engine.

So, why are diesel engines not used in all passenger cars? One answer in performance.

Diesel engines are not known for snappy acceleration and instantaneous throttle response.

However, there is a new development called the high speed diesel which has narrowed the gap between the two engine types significantly.

The diesel’s future:

The future of the diesel looks good, despite tough new legislation to control emissions.

California is particularly tough on diesels, but improvements are coming which will make the diesel a ‘’good neighbour’’ in any part of the world.

The diesel cycle:

The main differences between the petrol engine and the diesel engine are:

• A petrol engine intakes a mixture of gas and air, compresses it and ignites the mixture with a spark.
• A diesel engine takes in just air, compresses it and then injects fuel into the compressed air.
• The heat of the compressed air lights the fuel spontaneously.
• A petrol engine compresses at ratio of 8:1 to 12:1, while a diesel engine compresses at ratio of 14:1 to as high as 25:1.
• The higher compression ratio of the diesel engine leads to better efficiency.
• Petrol engines generally use either carburetion, in which the air and fuel is mixed long before the air enters the cylinder, or port fuel injection, in which the fuel is injected just prior to the intake stroke (outside the cylinder).
• Diesel engines use direct fuel injection – the diesel fuel is injected into the cylinder.

Elettrotecnica:

1. Cenni di tecnologia del silicio

Cenni di tecnologia del silicio - Drogaggio:

Il silicio è un elemento chimico tetravalente (4 elettroni sull’ultima orbita), che forma legami chimici con altri atomi che li circondano.

La struttura del silicio è una struttura cristallina nella quale ogni atomo è circondato da altri 4.

Il legame degli atomi è molto debole a temperatura ambiente e quindi a causa della rottura di molti legami, alcuni elettroni sono liberi di muoversi nel cristallo sotto l’azione di un corpo elettrico esterno.

La rottura di un legame, oltre a liberare un elettrone produce un ‘’buco’’ detto lacuna ‘’hole’’ equivalente a una carica elettrica positiva.

In questo modo applicando una differenza di potenziale ad una barra di silicio si crea una migrazione di elettroni verso il polo positivo e di lacune verso il polo negativo.

L’uso del silicio nei semiconduttori richiede una purezza più elevata di quella fornita normalmente e un tipo di drogaggio differente.

Il primissimo sistema di purificazione è stato usato su scala limitata per la fabbricazione di componenti dei radar durante la seconda guerra mondiale, richiedeva la polverizzazione del silicio di grado metallurgico e la sua parziale dissoluzione in acido.

Il silicio a cui si aggiungono atomi di impurità si dice drogato, i processi di drogaggio si ottengono in due modi:

Drogaggio di tipo N: Consiste nell’iniettare nel semiconduttore sostanze pentavalenti come il fosforo e l’arsenico.

4 dei 5 elettroni di valenza nell’elemento chimico vengono impiegati in legami, mentre l’elettrone in più risulta disponibile per la conduzione.

Questo è un drogaggio negativo.

Drogaggio di tipo P: Consiste nell’iniettare nel semiconduttore sostanze trivalenti come l’alluminio, il gallio o l’indio.

L’elettrone in meno rispetto ai 4 necessari per i legami, genera una lacuna che è equivalente a una carica positiva disponibile per la conduzione.

Questo è un drogaggio di tipo positivo.

Elettrotecnica:

2. La giunzione P-N La giunzione P-N:

La superficie di separazione fra le due regioni, una ad eccedenza di elettroni (strato N) ed una ad eccedenza di lacune (strato P), è detta giunzione P-N.

Gli elettroni della regione N si diffondono nella regione P e si neutralizzano con le lacune passando da P a N.

Questo crea una zona che è priva di portatori di carica libera, essa viene quindi detta zona di svuotamento e presenta una certa carica negativa del lato P e una certa carica positiva del lato N.

Per questo motivo la zona di svuotamento viene indicata come zona di carica spaziale.

Nella zona di carica spaziale si determina un campo elettrico che si oppone a un’ulteriore diffusione di carica maggioritari, favorendo invece un flusso di cariche minoritarie in senso opposto, detto corrente di deriva.

Esaurito il transitorio, i flussi di portatori di carica maggioritari e di cariche minoritarie si equilibrano, dando quindi una corrente complessiva nulla.

Polarizzazione inversa della giunzione P-N:

La polarizzazione inversa si ottiene collegando la regione di tipo P al terminale negativo dell’alimentazione e la regione di tipo N al terminale positivo.

Poiché la regione di tipo P è connessa al terminale negativo dell’alimentazione, le lacune nella regione di tipo P vengono spinte lontano dalla giunzione, facendo crescere l’ampiezza della zona svuotata.

Lo stesso succede nella zona di tipo N, dove gli elettroni vengono spinti lontano dalla giunzione a causa dell’azione del terminale positivo dell’alimentazione.

Questo aumenta la barriera di potenziale e per questa ragione non passerà corrente attraverso la giunzione (o ne passerà molto poca, detta corrente di saturazione inversa).

Polarizzazione diretta della giunzione P-N:

Si ha polarizzazione diretta quando la parte di tipo P è connessa al terminale positivo del generatore di tensione, mentre la parte di tipo N è connessa al terminale negativo.

In questa configurazione, le lacune nella regione di tipo P e gli elettroni nella regione di tipo N sono spinti verso la giunzione. Questo riduce l’ampiezza della zona svuotata. La carica positiva applicata alla regione di tipo P respinge le lacune, mentre la carica negativa applicata alla regione di tipo N respinge gli elettroni.

Poiché elettroni e lacune sono spinti verso la giunzione, la distanza tra di loro decresce. Questo abbassa la barriera di potenziale. Aumentando la tensione di polarizzazione, si arriva al punto in cui la zona svuotata diventa così sottile che i portatori di carica possono superare la barriera per effetto tunnel, e la resistenza elettrica si riduce a un valore molto basso. Gli elettroni che superano la barriera alla giunzione entrano nella regione di tipo P (passando da una lacuna all’altra).

Questo rende possibile una corrente elettrica. Un elettrone viaggia dal terminale negativo a quello positivo della batteria, passando dalla regione di tipo N. Si fa strada verso la giunzione P-N. La barriera alla giunzione non può trattenere l’elettrone nella regione di tipo N a causa dell’effetto della polarizzazione diretta (in altre parole, una zona svuotata sottile offre una piccola resistenza elettrica contro il flusso di elettroni). L’elettrone quindi attraverserà la giunzione e proseguirà nella regione di tipo P. Una volta all’interno della regione di tipo P, l’elettrone salterà da una lacuna disponibile all’altra, facendosi strada verso il terminale positivo dell’alimentazione.

Italiano:

1. Primo Levi – ‘’Se questo è un uomo’’ e ‘’La tregua’’

Primo Levi

Il Neorealismo e Primo Levi:

Il Neorealismo è una tendenza affermatasi nel secondo dopoguerra.

Gli autori neorealisti intendevano rappresentare la realtà della guerra, della Resistenza e del dopoguerra, per dare una testimonianza di un’epoca che segnò tragicamente la vita di tutto il popolo italiano.

Questo comportò la scelta della poesia in prosa con un linguaggio chiaro e comunicativo, rifiutando la tradizione letteraria della pagina ben scritta per fare in modo che i racconti fossero compresi da tutti.

Gli autori non scrivevano opere di svago, ma libri che aiutassero a prendere coscienza di cosa fosse accaduto e di cosa si stava ancora vivendo nella nazione.

Un autore che sicuramente si distinse fu Primo Levi, ma non solo per le opere letterarie, ma perché oltre ad essere scrittore, fu anche testimone di terribili atrocità come quella della prigionia nel lager, raccontate nelle sue opere.

Se questo è un uomo:

Levi scrive questo romanzo appena fa ritorno dal campo di concentramento di Auschwitz in Polonia, nel 1947, narrando tutti gli orrori e le follie che ha visto durante la sua permanenza al Lager.

Il racconto inizia quando lo scrittore è catturato dalle milizie fasciste nel dicembre del ’43 ed avviato temporaneamente nel campo di concentramento di Fossoli, nell’attesa di partire poi per la Polonia.

Tutti i prigionieri sono inconsapevoli di quello che avrebbero incontrato in seguito, ma se ne accorgono ben presto, quando inizia il viaggio.

Vengono stipati in vagoni merci in condizioni disumane: senza acqua, cibo e spazio per muoversi. Dopo questo terribile viaggio il treno arriva ad Auschwitz dove gli uomini sono divisi da donne e bambini e si procede alla selezione di chi è adatto a lavorare, e di chi è destinato alle camere a gas e ai forni crematoi di Birkenau.

Levi fa notare la beffarda scritta all’ingresso del lager ‘’Arbeit macht frei’’ (Il lavoro rende liberi) che gli rimarrà impressa per tutta la vita.

Appena varcano l’ingresso del campo, i prigionieri intuiscono in quale inferno sono arrivati: assetati dopo tre giorni senza poter bere sono messi in una stanza con un rubinetto ma non possono bere perché l’acqua è inquinata.

Sono cancellate le differenze individuali fra i prigionieri senza troppe spiegazioni: sono rasati, vestiti con casacche lacere tutte uguali e viene tolto loro anche il nome, infatti sono marchiati proprio come il bestiame con un numero indelebile, che sarà il loro unico simbolo di riconoscimento.

Levi si accorge ben presto delle condizioni del campo: i prigionieri sono spogliati dei loro beni, vestiti con misere casacche nel freddo inverno polacco, devono sottostare a ferrei regolamenti a volte anche dal sapore beffardo come fare alla perfezione i letti, rispondere sempre Jawol “sissignore” e non fare mai domande, regolamenti che, se non rispettati, portano a durissime punizioni.

Fra i vari internati del lager, criminali comuni e politici, gli ebrei sono quelli più disprezzati e maltrattati.

Ogni giorno sono sottoposti ad un lavoro in condizioni di schiavitù alla fabbrica di Monowitz: senza sosta sotto le percosse dei tedeschi, e soprattutto dei loro Kapos, i capi baracche che, anch’essi prigionieri ma di “rango superiore”, responsabili della disciplina abusano spesso del loro potere dando sfogo all’aggressività più feroce per la gioia delle SS.

Sostenuti solo da un tozzo di pane e un po’ di zuppa i prigionieri vivono in baracche sovraffollate dove in una cuccetta devono dormire più persone; le latrine in condizioni igieniche disumane, dipinte con scritte beffarde che incitano all’igiene.

Solo chi è in salute e sa ridurre al minimo lo spreco di forze ed energie può sperare di sopravvivere, altrimenti è destinato a morte certa.

I prigionieri sono distrutti come esseri umani, non hanno più nome ma solo un numero e pur di sopravvivere compiono qualunque atto, si deve imparare a rubare e a non essere derubati.

Nel lager non c’è spazio per la solidarietà: arrivare vivi il giorno successivo è la cosa più importante per ogni prigioniero, nessuno pensa più al futuro o ha illusioni se quell’inferno finirà o no, non c’è tempo di pensare di riflettere di ciò che si è diventati.