Circuito elettrico percorso da corrente continua
Figura 2.1
Il "generatore di energia elettrica" è un dispositivo atto a produrre energia elettrica utilizzando, per la produzione, energia disponibile sotto altre forme (chimica, meccanica, ecc.).
Il tipo più "intuitivo" di generatore di energia elettrica è l'accumulatore (pila, accumulatore ricaricabile, "batteria").
All'interno di esso l'energia è, per così dire, immagazzinata sotto forma di energia chimica, ossia in esso avvengono reazioni chimiche che mantengono positivo (ossia carente di elettroni) uno dei due morsetti e negativo (ossia con eccesso di elettroni) l'altro morsetto.
É evidente, allora, in base a quanto detto prima, che se si connettono i due morsetti mediante una serie di elementi conduttori, gli elettroni dei conduttori (cavi di collegamento, filamento della lampada) sono attirati dal morsetto positivo e respinti dal morsetto negativo: abbiamo cioè creato un "circuito" elettrico (chiuso) che viene percorso da un flusso continuo di elettroni, nel senso delle frecce della figura 3.1 (all'interno dell'accumulatore gli elettroni vengono trasferiti continuamente, per effetto dell'energia chimica dello "elettrolita", dal morsetto positivo al morsetto negativo; il fenomeno continua finchè l'accumulatore non si è "scaricato" ossia fino a che non si è esaurita l'energia chimica dell'elettrolita).
Per tutta la durata del fenomeno, il morsetto "A" è rimasto sempre positivo e il "B" negativo; il flusso di elettroni nel circuito (esterno) è avvenuto perciò sempre da B ad A - in tal caso si parla di "corrente continua" o corrente unidirezionale, ossia corrente che ha sempre, nel circuito esterno (lampade e conduttori), la stessa direzione.
Questo metodo di generazione è diffusissimo negli apparecchi e impianti che devono funzionare in maniera autonoma, ossia che non possono essere collegati alla rete di distribuzione dell'energia elettrica (autoveicoli, apparecchi elettrici portatili come torce, radio, magnetofoni, ecc.).
Dato però che l'energia elettrica fornita proviene da energia chimica immagazzinata, hanno bisogno di "ricarica" e non possono raggiungere grandi potenze.
Per alimentare le reti di distribuzione che portano alle case, alle fabbriche, ecc., l'energia elettrica che proviene dalle "centrali elettriche", in queste ultime vengono installati grossi generatori rotanti che sono mossi da motori termici (turbine a vapore o a gas) o idraulici (turbine idrauliche).
Per motivi costruttivi ed economici, però, questi generatori, al contrario degli accumulatori, non producono corrente continua ma "corrente alternata".
Per un tempo molto breve (10 millesimi di secondo), il morsetto A è positivo, poi, per un tempo uguale, diventa negativo; successivamente torna a essere positivo e così via.
L'opposto succede contemporaneamente, per il morsetto B.
Il ciclo completo dura perciò 20 millesimi di secondo ossia in un secondo si hanno 1/20 millisecondi = 50 cicli o meglio 50 "hertz" - Hz - (Il numero di cicli al secondo si chiama "frequenza").
Questa alternanza di "polarità" ossia di carica elettrica dei morsetti provoca evidentemente una alternanza di corrente: in un primo tempo gli elettroni saranno attratti dal morsetto A (positivo) e respinti dal morsetto B (negativo) ossia circoleranno nel senso della freccia 1. In un secondo tempo sono respinti dal morsetto A (diventato negativo) e attratti dal morsetto B (diventato positivo) e perciò circolano nel senso della freccia 2.
