La tensione è la pressione che spinge gli elettroni carichi dalla fonte di alimentazione di un circuito elettrico ( elettricità) attraverso un circuito di conduzione completo, che consente loro di svolgere un lavoro, come l’accensione di una lampada.
In breve, tensione = pressione e si misura in volt (V). L’unità di misura prende il nome dal fisico Alessandro Volta (1745-1827), inventore del cosiddetto palo voltaico, antenato di quelli odierni.
Okuma: Come si misura la tensione elettrica
In principio la tensione in ingegneria elettrica era nota come forza elettromotrice (emf). Per questo nelle formule (es. quella della legge di Ohm) la tensione è indicata con il simbolo E.
Esempio della tensione presente in un semplice circuito in corrente continua (CC):
- In questo circuito CC, l’interruttore è chiuso (collegato).
- La tensione nel generatore, ovvero la “differenza di potenziale” tra i due poli della batteria, attiva e crea la pressione che costringe gli elettroni a fuoriuscire ea circolare come corrente dal polo negativo della batteria.
- Quando la corrente raggiunge la lampada, questa si accende.
- La corrente ritorna alla fonte di alimentazione.
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La tensione può essere Corrente alternata (AC) o Corrente continua (DC ) forte>. Come differiscono:
Tensione CA (rappresentata su un multimetro digitale da):
- Flusso sotto forma di onde sinusoidali regolari, come mostrato di seguito:
- Ritorna in direzione inversa a intervalli regolari.
- Prodotto tipicamente da generatori, in cui l’energia meccanica (movimento rotatorio guidato dal flusso di acqua, vapore, vento o calore) viene convertita in energia elettrica energia
- Questo tipo di tensione è più comune della CC. I servizi elettrici portano l’alimentazione CA nelle case e nelle aziende dove la maggior parte degli elettrodomestici utilizza l’alimentazione CA.
- L’alimentazione primaria varia da paese a paese. Ad esempio, negli Stati Uniti è di 120 volt.
- Alcuni elettrodomestici (TV, computer, ecc.) utilizzano la tensione CC. Per questo motivo, usano raddrizzatori (come il blocco pesante sul cavo del laptop) che convertono la tensione e la corrente CA in CC.
Tensione CC (mostrata su un multimetro digitale da e):
- Si muove in linea retta e solo in una direzione
- È generalmente generato da fonti che immagazzinano energia, come batterie.
- Le sorgenti CC hanno terminali negativi e positivi. Questi terminali stabiliscono la polarità in un circuito, che può essere utilizzata per determinare se un circuito è di tipo CC o CA.
- Utilizzato quasi sempre in dispositivi portatili alimentati a batteria (auto, torce elettriche, macchine fotografiche, ecc.).
Cosa si intende per differenza di potenziale?
I termini “tensione” e “differenza di potenziale” sono spesso usati come sinonimi. La differenza di potenziale può essere meglio definita come la differenza di energia potenziale tra due punti in un circuito. L’entità di questa differenza (espressa in volt) determina quanta energia potenziale è disponibile per spostare gli elettroni da un punto all’altro. L’entità indica quanto lavoro può essere potenzialmente svolto dal circuito.
Ad esempio, una batteria alcalina AA per uso domestico fornisce 1,5 V. In genere, le prese domestiche forniscono 120 V. Maggiore è la tensione in un circuito, maggiore è la sua capacità di “spingere” più elettroni e svolgere il proprio lavoro .
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La differenza di tensione/potenziale può essere paragonata all’acqua immagazzinata in un serbatoio.Più grande e alto è il serbatoio (e quindi la sua velocità potenziale), maggiore è la capacità dell’acqua di creare un impatto quando una valvola viene aperta e l’acqua (come gli elettroni) può fluire.
Perché è utile misurare la tensione
I tecnici eseguono la maggior parte della risoluzione dei problemi sapendo come dovrebbe funzionare normalmente un circuito.
I circuiti elettrici vengono utilizzati per fornire energia a un carico, da un piccolo elettrodomestico a un elettrodomestico fino a un motore industriale. I consumatori spesso portano una targhetta che mostra i loro valori elettrici, inclusi tensione e corrente. Al posto della targa dati, alcuni produttori forniscono uno schema elettrico dettagliato (schema elettrico) per il circuito di carico. I valori di riferimento possono essere trovati anche nei manuali utente.
Questi numeri indicano al tecnico le azioni da intraprendere durante il normale funzionamento di un carico. Una misura visualizzata sul multimetro digitale può identificare oggettivamente deviazioni dalla norma. Anche in questo caso, il tecnico deve utilizzare la sua conoscenza ed esperienza per determinare i fattori che causano queste variazioni.
Riferimento: Principi del multimetro digitale di Glen A. Mazur, editori tecnici americani.
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