Embed Size (px)
Citation preview
LA CORRENTE ELETTRICA E I SUOI EFFETTI
EFFETTO JOULE
Quando la corrente elettrica
attraversa un conduttore lo riscalda.
Il riscaldamento aumenta
• Con l’aumentare della resistenza
• Con l’aumentare dell’intensità di corrente
LEGGE DI JOULE
P (potenza) = 𝑅 𝑥 𝐼2
EFFETTO LUMINOSO
Facendo passare la corrente in
conduttori ad altissima resistenza,
l’effetto Joule è così intenso che
provoca un’emissione di luce: è
questo l’effetto luminoso della
corrente elettrica, che viene
sfruttato nelle lampade ad
incandescenza.
LAMPADE A INCANDESCENZA
Bandite dall’Unione Europea dal 1 settembre 2009 al fine
di migliorare l’efficienza energetica del 20% entro il 2020
Le lampade a incandescenza sono costituite da
un’ampolla di vetro e da un filamento,
generalmente in tungsteno, avvolto a doppia
elica che, al passaggio della corrente,
raggiunge una temperatura di circa 2000 °C
emettendo luce e calore.
Se all’interno della lampadina ci fosse ossigeno
il filamento brucerebbe. Per evitarlo all’interno
dell’ampolla viene creato il vuoto e immessa
una piccola quantità di gas inerte.
La loro durata è di circa 1000 ore.
Non hanno un buon rendimento perché il
90% dell’elettricità utilizzata si trasforma in
calore invece che in luce.
LAMPADE ALOGENE
Bandite dall’Unione Europea dal 1 settembre 2018
Nelle lampade alogene il filamento di
tungsteno è immerso in un gas che contiene
piccole quantità di un elemento alogeno
(iodio o bromo) che permette di ottenere un
rendimento maggiore.
LAMPADE FLUORESCENTI
Le lampade fluorescenti sono costituite da un
tubo di vetro lineare contenente vapori di
mercurio e un gas inerte (argo) e rivestito
all’interno da uno strato sottile di sostanze
chimiche fluorescenti dette fosfori.
Ai due estremi del tubo ci sono due elettrodi,
uno di segno + (anodo) e uno di segno –
(catodo) sui quali sono depositate sostanze che
aumentano l’emissione di elettroni.
Applicando una tensione elettrica agli
elettrodi, il catodo emette elettroni che si
dirigono verso l’anodo, dando luogo ad un
arco elettrico attraverso i vapori di mercurio.
L’arco emette radiazioni ultraviolette non
visibili che vengono trasformate in energia
luminosa dalle sostanze fluorescenti che
rivestono l’interno del tubo.
La loro durata è di circa 6000-9000 ore e
dipende dal numero di accensioni.
Le lampade fluorescenti compatte sono
un’evoluzione dei tubi fluorescenti. Esse sono
dotate di un attacco che consente di inserirle
nei normali portalampade.
I LEDLight Emitting Diode ovvero Diodo emittente luce
Un LED è un particolare tipo di diodo che emette una piccola quantità di luce se
attraversato da una corrente elettrica.
Ma Cosa è un diodo?
E’ un elemento di circuito a due terminali nominati anodo (A = terminale positivo) e
catodo (K = terminale negativo) costituito da un materiale semiconduttore, che
consente il passaggio della corrente elettrica in una sola direzione, dall'anodo al
catodo: dal verso opposto non lascia passare la corrente
Esso è formato internamente da un
chip di materiale semiconduttore
ed esternamente da due filamenti,
uno più corto che indica la
parte negativa del led
ed uno più lungo (ovviamente
la positiva).
La parte negativa deve essere
connessa al terminale negativo di
una batteria o comunque di una
sorgente elettrica a basso voltaggio
(tra 1 e 4 volts).
In un atomo, ci sono differenti elettroni che si muovono in un orbita intorno al nucleo. A seconda dell'orbita, un elettrone ha una certa quantità di energia. Più l'orbita è larga, più esso è carico.
Quando un elettrone passa da un orbita larga ad una inferiore, perde un pò della sua energia e lo fa sotto forma di un fotone che emette luce. Più è alta l'energia rilasciata dall'elettrone, più il fotone è potente.
Alla base del funzionamento dei LED c'è la giunzione PN, punto di collegamento tra la zona P e la zona N del chip semiconduttore.All'interno della giunzione avvengono continuamente fenomeni di generazione e diricombinazione di coppie elettrone-lacuna: le cariche
negative della regione N passano
nella regione P per occupare i buchi
con carica positiva (lacune). Visto
che i buchi hanno un quantitativo di
energia inferiore alle cariche
negative, generano i fotoni
(producendo la luce che vediamo).
Questo processo accade in tutti i diodi ma è visibile solo in quelli in cui la frequenza dei fotoni prodotti è alta e visibile dall'occhio umano. In alcuni materiali, in cui gli elettroni hanno delle quantità inferiori di elettricità, la frequenza dei fotoni è bassa e non può essere percepita dal nostro occhio.
I VANTAGGI DELL’ILLUMINAZIONE LED
