Generatori elettrici di corrente continua e alternata

Si è parlato della corrente elettrica come un fenomeno fisico determinato da un flusso ordinato di elettroni che si muovono nella stessa direzione nello stesso senso all'interno di un conduttore quando sono attirati da una carica positiva.

Corrente continua e alternata

questa definizione mantiene la sua validità quando si parla di corrente continua come quello generato dalle pile o dagli accumulatori. la definizione cambia in parte quando si definisce la corrente alternata in quanto il flusso di elettroni non viaggia sempre nello stesso senso bensì con un movimento di avanti e indietro molto rapido che per quanto riguarda l'energia elettrica delle abitazioni avviene 50 volte al secondo in questo caso la corrente viene girato per effetto dell'induzione elettromagnetica.

Generazione di corrente elettrica

quando un conduttore in movimento attraversa le linee di forza di un campo magnetico nel conduttore si genera una forza elettromotrice indotta in grado di farci coccolare corrente elettrica al suo interno. se si sostituisce il conduttore lineare con una spira nei due tratti si generano due forze elettromotrici che si sommano tra loro. il funzionamento di tutte le macchine elettriche basato sul fenomeno delle correnti indotte che si ottengono facendo ruotare le fasce di conduttori o spire avvolti su nuclei ferrosi all'interno di campi magnetici fissi prodotti sia da magneti permanenti sia da elettromagneti.

Tipi di generatori elettrici

I generatori elettrici nei guai la corrente viene prodotta per effetto del movimento di fasci conduttori elettrici all'interno di un campo magnetico sono detti generatori a induzione esistono due tipi di generatori elettrici:

• Generatori di corrente alternata in cui la corrente indotta assume un andamento di avanti e indietro la corrente alternata non è altro che un flusso di elettroni che si muove avanti indietro. infatti per avere una corrente elettrica e sfruttarne gli effetti non è necessario che gli elettroni viaggiano per tutto il circuito come avviene quando la corrente è continua bensì è sufficiente che tutta la colonna di elettroni si muova compatta avanti e indietro. i giocatori di corrente alternata prende il nome di alternatori e si contraddistinguono per la presenza di due anelli da cui si preleva la corrente.

• Generatori di corrente continua che erogano una corrente elettrica che gira sempre nello stesso senso anche se con valore variabile. nonostante le spire di questi generatori la corrente indotta cambi di direzioni di marcia con opportuni accorgimenti costruttivi si può ottenere una corrente pulsante di valore variabile ma unidirezionale. con altri accorgimenti si può ottenere una corrente quasi costante cioè simile a quello delle pile e degli accumulatori. i generatori di corrente continua sono chiamate Dinamo e si contraddistinguono per la presenza di contatti a forma di segmenti separati di un anello detto collettore.

Diagramma della corrente

Per chiarire meglio la differenza della corrente continua e alternata utilizziamo un diagramma cartesiano in cui l'asse delle ordinate sono indicati i valori della corrente e sull'asse delle ascisse i tempi. la corrente continua come quella generata da una mail ha un valore costante nel tempo ed è rappresentato da una linea ad andamento rettilineo.

La corrente alternata cambia nel tempo ossia di valore sia nel senso di circolazione degli elettroni che si muovono avanti e indietro pertanto è rappresentata da una linea che ha l'andamento di un'onda avente una fase positiva e una fase negativa. il tempo impiegato perché si realizzi un'intera oscillazione si chiama periodo.

• Il primo quarto di periodo la corrente cresce dal valore zero al suo valore massimo

• nel secondo quarto dal valore massimo si scende a zero

• nel terzo quarto la corrente comincia a crescere di intensità ma circola in senso contrario che si può chiamare senso negativo

• e l'ultimo quarto di periodo e la corrente che circola ancora in senso negativo de cresce d'intensità fino ad arrivare al valore zero.

La corrente pulsante prodotta dai generatori a corrente continua a viaggia in un solo senso e un andamento a onde positive affiancate.

Funzionamento dei generatori

Nel conduttore AB che si sposta tagliando le linee di forza del campo si genera una forza elettromotrice indotta in una spira che ruota tagliando le linee di forza del campo si generano una forza elettromotrice indotta.

Se il fascio di spiro tanti in cui viene generata mo corrente è collegato con due anelli A1 e A2 e a due che ruotano insieme con la spira il resto in contatto costante rispettivamente con le lamelle S1 e S2 sì ha che:

• nel primo mezzo giro la corrente esce da A1 passa in S1 e attraverso il circuito arriva S2

• nel secondo mezzo giro la corrente cambia direzione e pertanto esce da A2 passa in S2 e attraverso il circuito arriva a S1

Se i capi dei conduttori costituenti la spira vengono collegati con due contatti striscianti separati C1 e C2 come in figura si a che:

• nel corso del primo mezzo giro nel quale il lato a della spira scende e b sale, sei genera una corrente che esce dal contatto C1 passa alla lamella S1 percorre il circuito esterno e arriva al contatto C2

• nel corso del secondo mezzo gira all'interno della spira e la corrente inverte la direzione ma all'esterno non mi pare nulla in quanto la corrente pure uscendo dal contatto C2 passa nella lamella S1 e attraverso il circuito arriva S2.

Collegamenti in serie e parallelo

per collegare in serie i generatori si collega il polo più del primo con il polo meno del secondo e così successivi. connesso sia che la tensione totale è la somma delle tensioni la corrente è uguale in tutto il suo circuito lavoro senza totale è la somma delle singole potenze.

collegando in serie gli utilizzatori ognuno è sottoposto alla tensione del generatore diviso il numero degli stessi la corrente uguale in tutto il circuito la potenza totale della somma delle singole potenze.

il collegamento in parallelo si ottiene collegando i poli di uguale segno in ciascun generatore. negli impianti casalinghi di utilizzatori sono tutti collegati in parallelo. collegando in parallelo i generatori l'attenzione disponibile è quella di ciascuna pila la corrente disponibile la somma delle correnti erogate da ogni pc la potenza totale è la somma delle potenze di ciascuna pila. Collegando in parallelo utilizzato nella tensione per ognuno è la stessa del generatore la corrente totale della somma delle correnti la potenza totale è la somma delle potenze.