Elettricità: differenze tra le versioni

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{{F|scienza|marzo 2012}}

L''''elettricità''' è una proprietà della [[materia]] riscontrabile in presenza o movimento di [[carica elettrica|cariche elettriche]]. Con il [[magnetismo]], costituisce l'[[interazioni fondamentali|interazione fondamentale]] detta [[elettromagnetismo]]. L'elettricità è responsabile di ben noti fenomeni fisici, come il [[fulmine]], il [[campo elettrico]] e la [[corrente elettrica]] (con cui è comunemente confusa) e rappresenta l'elemento essenziale di alcune applicazioni industriali come l'[[elettronica]] e la [[potenza elettrica]].

[[ImmagineFile:Wide-lightening lightning.jpg|thumb|550 pxupright=2|right[[Fulmine|Fulmini]] durante un [[temporale]] notturno colpiscono terra. L'[[energia]] irraggiata come [[luce]] converte il [[gas]] dell'[[atmosfera]] in [[plasma (fisica)|plasma]] e viceversa]]

L{{'}}'''elettricità''' è l'insieme dei [[Fenomeno|fenomeni]] [[fisica|fisici]] associati alla presenza e al [[Moto (fisica)|moto]] della [[Materia (fisica)|materia]] che ha una proprietà di [[carica elettrica]]. L'elettricità è correlata al [[magnetismo]], essendo entrambi parte del fenomeno [[elettromagnetismo]], come descritto dalle [[equazioni di Maxwell]]. Vari fenomeni comuni sono legati all'elettricità, inclusi [[fulmini]], [[elettricità statica]], riscaldamento elettrico, [[scariche elettriche]] eccetera.

== Concetto ==

{{fisica}}

La presenza di una [[carica elettrica]], che può essere positiva o negativa, produce un [[campo elettrico]]. Il movimento delle cariche elettriche è una [[corrente elettrica]] e produce un [[campo magnetico]].

Il concetto di elettricità è spesso associato a fenomeni o entità ben precise, quali:

*'''[[Carica elettrica]]''': proprietà fondamentale caratteristiche di alcune [[particella subatomica|particelle subatomiche]] per cui si creano interazioni elettromagnetiche. La materia caricata elettricamente crea o modifica un [[campo elettrico]].

Quando una carica viene posta in un luogo con un campo elettrico diverso da zero, una forza agirà su di essa. L'entità di questa forza è data dalla [[legge di Coulomb]]. Se la carica si muove, il campo elettrico farebbe [[Lavoro (fisica)|lavoro]] sulla carica elettrica. Si può quindi parlare di [[potenziale elettrico]] in un certo punto dello spazio, che è uguale al lavoro svolto da un agente esterno nel trasportare un'unità di carica positiva da un punto di riferimento scelto arbitrariamente a quel punto senza alcuna accelerazione ed è tipicamente misurato in [[volt]].

*'''[[Campo elettrico]]''': effetto prodotto da una carica elettrica che esercita una [[forza]] su un oggetto [[elettrizzazione|elettrizzato]] nelle vicinanze.

*'''[[Potenziale elettrico]]''': [[energia potenziale]] di una carica non nota associata ad una determinata posizione in un campo elettrico (spesso noto come voltaggio).

Su scala macroscopica i fenomeni coinvolgono una delle [[interazioni fondamentali]], l'[[interazione elettromagnetica]], con particolare riferimento all'[[elettrostatica]]. A livello microscopico, tali fenomeni sono riconducibili all'interazione tra particelle cariche su scala [[molecola]]re: i [[protone|protoni]] nel nucleo di [[atomo|atomi]] o molecole [[Ionizzazione|ionizzate]], e gli [[elettrone|elettroni]]. I tipici effetti macroscopici di tali interazioni sono le [[corrente elettrica|correnti elettriche]] e l'attrazione o repulsione di corpi elettricamente [[carica elettrica|carichi]].

*'''[[Corrente elettrica]]''': [[moto (fisica)|moto]] o [[flusso]] di particelle elettricamente cariche.

*'''[[Energia elettrica]]''': quantità di energia disponibile grazie al flusso di cariche elettrice in un [[conduttore]] o grazie alle forze tra particelle cariche.

L'elettricità è responsabile di ben noti fenomeni come il [[fulmine]] o l'[[elettrizzazione]], e rappresenta l'elemento essenziale di alcune applicazioni industriali come l'[[elettronica]] e l'[[elettrotecnica]] attraverso [[segnale elettrico|segnali elettrici]]. Divenuta contemporaneamente il più diffuso mezzo di trasporto per l'[[energia]] nelle [[rete elettrica|reti elettriche]] e uno dei più diffusi mezzi di trasporto per l'[[informazione]] nelle [[telecomunicazioni]] ([[comunicazioni elettriche]]), l'elettricità è diventata il simbolo del mondo moderno: [[illuminazione|illumina]] le abitazioni, fa funzionare le fabbriche e rende vicini i popoli più lontani.

*'''[[Potenza elettrica]]''': valore per cui l'energia elettrica si converte in altri tipi di energia ([[energia luminosa|luminosa]], [[calore]] o [[energia meccanica]]).

== Storia ==

{{Vedivedi anche|Storia dell'elettricità}}

I primi studi dei fenomeni risalgono probabilmente al filosofo greco [[Talete]] (600 a.C.), che studiò le proprietà elettriche della [[Resina (botanica)|resina]] [[fossile]] di [[Ambra (resina)|ambra]], che se sfregata attraeva altri pezzetti di materia: il suo nome greco era ''electron'' (ἤλεκτρον), e da questo termine deriva la parola «elettricità». I greci antichi compresero che l'ambra era in grado di attrarre oggetti leggeri, come i capelli, e che un ripetuto strofinio dell'ambra stessa poteva addirittura dare origine a scintille.

=== Antichità ===

Secondo quanto descritto da [[Talete]], [[600 a.C.]], l'elettricità era nota nella [[Grecia antica]] nella misura in cui lo strofinio di pelo su alcune superfici, come l'[[ambra]], causava un'attrazione tra i due corpi. I greci antichi compresero che l'ambra era in grado di attrarre oggetti leggeri, come i capelli, e che un ripetuto strofinio dell'ambra stessa poteva addirittura dare origine a [[scintilla|scintille]].

Solo però a partire dal XVIII secolo, con gli studi di [[Benjamin Franklin]], lo studio dell'elettricità si è sviluppato verso una concreta applicazione pratica. Le osservazioni di Franklin posero le basi per la teorizzazione dell'elettricità e dei diversi fenomeni elettrici connessi da parte degli scienziati che seguirono, a cominciare da [[Michael Faraday]], [[Luigi Galvani]], [[Alessandro Volta]], [[André-Marie Ampère]] e [[Georg Ohm|Georg Simon Ohm]].

Un oggetto rinvenuto in [[Iraq]] nel [[1938]], datato circa [[250 a.C.]] e denominato ''[[Batteria di Baghdad]]'', ricorda una [[cella galvanica]] e alcuni credono possa essere stata utilizzato a scopo di [[galvanoplastica]].

=== EtàCarica modernaelettrica ===

{{Vedi anche|Carica elettrica|Forza elettrica}}

[[Immagine:Nikola Tesla.jpg|200 px|left|thumb|Nikola Tesla, ingegnere elettrico del XIX secolo]]

La [[carica elettrica]] è una di quelle entità che può essere misurata ed utilizzata, ma non può essere definita in termini facilmente comprensibili, perché, come per lo spazio, il tempo e la massa, non è facile darne una esauriente definizione. Un oggetto dotato di una carica elettrica esercita una [[Forza (fisica)|forza]] a una certa distanza su un altro oggetto avente una carica elettrica. Contrariamente alla [[forza di gravità]], la quale fa sì che un oggetto ne attragga un altro, gli oggetti con una carica elettrica possono sia attrarsi sia respingersi l'un l'altro. Inoltre, la gravità è in rapporto diretto con la [[Massa (fisica)|massa]] degli oggetti in questione, mentre la carica elettrica e la massa non sono in rapporto quando gli oggetti sono immobili.

Il fisico italiano [[Girolamo Cardano]] si occupò di elettricità nel ''De Subtilitate'' ([[1550]]) {{Rif|1}}, distinguendo, forse per la prima volta, la forza elettrica da quella magnetica. Nel [[1600]] lo scienziato inglese [[William Gilbert]], nel ''De Magnete'', estese il lavoro di Cardano e coniò il termine [[latino]] ''electricus'' da ''ηλεκτρον'' (''elektron''), in [[greco antico]] "ambra", che presto sarebbe stato convertito nell'anglosassone ''electric'' e ''electricity'' (in italiani ''elettrico'' e ''elettricità'').

Gli esperimenti dimostrano che ci sono due diversi tipi di carica elettrica. Il primo di questi è denominato '''carica positiva''' o carica '''+''', ed è associato ai [[Nucleo atomico|nuclei degli atomi]] di tutte le [[specie chimica|specie chimiche]]. Il secondo è la '''carica negativa''' o '''-''', ed è proprio di tutti gli [[Elettrone|elettroni]] che circondano il nucleo dell'atomo. In genere, la carica positiva del nucleo è esattamente uguale alla somma delle cariche negative degli elettroni che lo circondano.

Gilbert ebbe seguito nel [[1660]] grazie a [[Otto von Guericke]], che inventò un primitivo [[generatore elettrostatico]]. Altri pioneri dell'elettricità furono [[Robert Boyle]], che nel [[1675]] scoprì la permanenza dell'attrazione e repulsione elettrica nel [[vuoto]], [[Stephen Gray]], che nel [[1729]] distinse i [[conduttore|conduttori]] dagli [[isolante|isolanti]] e [[C. F. Du Fay]], che per primo identificò i due tipi di elettricità in seguito ridenominati ''positiva'' e ''negativa''.

[[Image:Thomas Edison.jpg|right|thumb|200px|Thomas Alva Edison]].

Il [[Forza (fisica)#Carattere vettoriale della forza|verso]] delle forze, che agiscono tra gli oggetti aventi una carica elettrica, dipende dal tipo di carica su questi oggetti. Ad esempio, se due oggetti hanno lo stesso tipo di carica, siano entrambi positivi o entrambi negativi, gli oggetti si respingono. Quando i due oggetti hanno carica opposta, essi si attraggono l'uno con l'altro. Questa forza elettrica d'attrazione, tra i nuclei positivi e gli elettroni negativi, lega questi ultimi al nucleo.

La [[bottiglia di Leida]], una specie di [[condensatore]] per energia elettrica in grandi quantità, fu inventata da [[Pieter van Musschenbroek]] nel [[1745]]. [[William Watson]], mentre conduceva esperimenti con la bottiglia di Leida, scoprì nel [[1747]] che lo scaricarsi di energia elettrica equivaleva alla [[corrente elettrica]].

La quantità complessiva di cariche elettriche resta praticamente costante nel mondo. Poiché i due tipi di carica hanno effetti opposti, il risultato normale complessivo è di neutralità elettrica, o apparente mancanza di carica. Pertanto, al fine di osservare gli effetti di carica in quantità abbastanza grandi di materia, sarà necessario turbare l'equilibrio normale e produrre un eccesso di carica nell'oggetto nel modo voluto.

Nel giugno del [[1752]], [[Benjamin Franklin]], a compimento delle sue indagini e teoria sui fenomeni elettrici, condusse il celebre e pericolosissimo [[esperimento]] dell'[[aquilone]] durante un [[temporale]]. A seguito di questi esperimenti, Franklin inventò il [[parafulmine]] e stabilì la relazione sussistente tra il [[fulmine]] e l'elettricità. Certamente se lo scienziato ha fatto realmente volare l'aquilone durante una tempesta, non lo fece come spesso viene dipinto, dacché sarebbe rimasto senza dubbio folgorato. Si deve molto probabilmente a Franklin, o forse a Ebenezer Kinnersley di [[Philadelphia]], la convenzione dell'elettricità positiva o negativa.

=== Carica elettrica nella materia ===

Le osservazioni di Franklin posero le basi per la teorizzazione dell'elettricità e dei diversi fenomeni elettrici connessi da parte degli scienziati che seguirono: [[Michael Faraday]], [[Luigi Galvani]], [[Alessandro Volta]], [[André-Marie Ampère]] e [[Georg Ohm|Georg Simon Ohm]] (tutti, tranne Galvani, onorati con l'intitolazione di specifiche [[unità di misura]] legate all'elettricità).

{{vedi anche|Conduttore elettrico|Isolante elettrico|Superconduttore}}

Numerose sostanze solide hanno una [[struttura cristallina]], cioè i loro atomi sono disposti in un [[reticolo cristallino|reticolo]] regolare tridimensionale. Tuttavia in alcune sostanze, gli elettroni che circondano questi nuclei non sono legati strettamente. In certe condizioni, è possibile sia aggiungere che sottrarre un buon numero di elettroni senza turbare seriamente la struttura cristallina. In altre parole, i nuclei atomici tendono a restare fissi nella loro posizione, ma gli elettroni si possono spesso muovere. Per dare una carica negativa, si dovrà solo aggiungere elettroni in eccesso.

Tuttavia, in relazione alla carica positiva e negativa, si deve ricordare che il più e il meno sono segni indicativi di uno stato elettrico, non indicatori di [[Operatore matematico|operazioni matematiche]], come nell'aritmetica o nell'algebra. Quando si vede un segno negativo applicato ad una carica, si deve ricordare che esso sta ad indicare solamente un numero in eccesso di elettroni, e non ha niente a che vedere con una sottrazione.

Dal punto di vista elettrico, è possibile classificare, grosso modo, tutte le sostanze componenti la materia in due grandi gruppi. I tipi di sostanze che contengono un numero relativamente grande di elettroni liberi, che si possono muovere da un atomo all'altro, sono denominati [[Conduttore elettrico|conduttori elettrici]]. Le sostanze nelle quali gli elettroni non sono liberi di muoversi sotto una sollecitazione moderata sono denominate [[Isolante elettrico|isolanti elettrici]]. La maggior parte dei metalli è conduttrice di elettricità sebbene in modo diverso dai conduttori usati dal settore chimico, come le soluzioni acquose degli [[Acido|acidi]], delle [[Base (chimica)|basi]] o dei [[Sale|sali]]. D'altro canto, la maggior parte delle sostanze non metalliche è elettricamente isolante. Non esiste né un conduttore perfetto né un isolante perfetto, ma in pratica, un certo numero di sostanze serve assai bene a questo scopo. Ad esempio, l'[[oro]], l'[[argento]], il [[rame]], l'[[alluminio]] e persino l'[[acciaio]] sono spesso adatti come conduttori, mentre il [[vetro]], la [[porcellana]], la maggior parte delle [[Plastica|materie plastiche]], l'aria secca e il legno sono buoni isolanti. Negli ultimi decenni lo studio della materia ha portato alla creazione di materiali che, in condizioni estreme, riescono a divenire [[Superconduttore|superconduttori]].

Nel 19° secolo l'invenzione del [[telegrafo]] dimostrò l'uso pratico e commerciale dell'elettricità. Presto nacque la figura professionale dell'[[ingegneria elettronica|ingegnere elettronico]], ricoperta peraltro da famosi scienziati, come [[Nikola Tesla]], [[Samuel Morse]], [[Antonio Meucci]], [[Thomas Edison]], [[George Westinghouse]], [[Charles Steinmetz]] e [[Alexander Graham Bell]].

=== Concetti collegati ===

== Unità di misura legate all'elettricità ==

Il concetto di elettricità è spesso associato a fenomeni o entità ben precise, quali:

* '''[[Carica elettrica]]''': proprietà fondamentale caratteristiche di alcune [[particella subatomica|particelle subatomiche]] per cui si creano interazioni elettromagnetiche. La materia caricata elettricamente crea o modifica un [[campo elettrico]].

* '''[[Campo elettrico]]''': effetto prodotto da una carica elettrica che esercita una [[forza]] su un oggetto [[elettrizzazione|elettrizzato]] nelle vicinanze.

* '''[[Potenziale elettrico]]''': [[energia potenziale]] di una carica unitaria associata ad una determinata posizione in un campo elettrico (spesso noto come voltaggio).

* '''[[Corrente elettrica]]''': [[moto (fisica)|moto]] o [[flusso]] di particelle elettricamente cariche.

* '''[[Energia elettrica]]''': quantità di energia disponibile grazie al flusso di cariche elettriche in un [[conduttore elettrico|conduttore]] o grazie alle forze tra particelle cariche.

== Elettricità statica ==

{{Vedi anche|Elettricità statica}}

Quando il clima è freddo e secco, può succedere di ricevere una scossa camminando su un tappeto di lana o toccando una maniglia di metallo. Se è buio, si può vedere una scintilla. Anche strofinando un palloncino su un qualsiasi tessuto di lana esso viene caricato di elettricità statica, puoi osservarlo mettendo il palloncino sopra la tua testa, vedrai che i capelli si alzeranno di qualche centimetro. Qualche volta si vedono scintille pettinandosi i capelli. Queste scosse e queste scintille sono causate dall'[[elettricità statica]].

== Elettricità e magnetismo ==

{{vedi anche|Elettromagnetismo}}

[[File:Influenzmaschine gross.jpg|thumb|[[Generatore elettrostatico]]]]

Lo spazio intorno ad un [[elettrone]] o un qualsiasi altro oggetto avente una carica elettrica sembra trovarsi in uno stato di sollecitazione, denominato [[campo elettrico]]. È questo che interferisce con i campi elettrici di altri oggetti elettricamente carichi e provoca le forze reciproche tipiche di tali oggetti. Ma se si imprime un movimento agli elettroni, il loro percorso viene circondato da un altro nuovo campo, denominato [[campo magnetico]]. La forza di questo campo è direttamente proporzionale sia al numero di elettroni in movimento sia alla velocità a cui si muovono, ossia, in altri termini, alla corrente.

Pertanto, se si fa passare una corrente attraverso una [[bobina]], cioè un insieme di spire convenientemente predisposta, di filo di [[rame]], questa bobina di filo si comporterà come un magnete d'[[acciaio]], attraendo o respingendo altre bobine simili di filo. Avvolgendo una tale bobina su una struttura di ferro o nucleo, si rafforzerà il campo magnetico prodotto. Se si dispongono parecchie bobine di filo attorno ad un nucleo di [[ferro]], libero di ruotare, collocandole nel campo di grande intensità di una serie di bobine fisse, percorse da corrente, si otterranno notevoli forze meccaniche. Queste faranno ruotare le bobine mobili, le quali compiranno un lavoro meccanico.

Tale apparecchio è denominato [[motore elettrico]]. Attualmente, i motori elettrici fanno funzionare tutti i tipi di macchinario, dai delicati trapani del dentista alle gigantesche macchine delle fabbriche moderne. Vi possono essere numerosi motori elettrici in un'abitazione moderna, da quello della caldaia a nafta, a quello del frigorifero, ecc.

== Corrente alternata e continua ==

{{vedi anche|Corrente elettrica}}

[[File:Batteries.jpg|thumb|Batterie]]

Fino a questo punto si è accennato che in un qualsiasi [[Circuito elettrico|circuito]] dato gli elettroni si muovono sempre nello stesso senso internamente ad esso. Un sistema o un circuito del tipo suddetto è denominato sistema a [[Corrente continua|corrente diretta o continua]]. Un esempio di tale circuito è dato da un qualsiasi circuito potenziato da [[Batteria elettrica|batterie]], per esempio, un lampo al [[magnesio]], oppure un [[impianto elettrico]] nelle automobili. Qualche volta, però, la corrente non resta costante, sia per quanto riguarda la forza che il senso. Si usano numerosi circuiti elettrici in cui la corrente inverte regolarmente il verso del suo flusso nel circuito.

Per i circuiti elettrici in cui la corrente inverte regolarmente il verso del suo flusso nel circuito si parla invece di [[corrente alternata]]. I circuiti elettrici più comuni e maggiormente impiegati sono a corrente alternata. In un circuito a corrente alternata, è necessario specificare anche la [[frequenza]], oltre a specificare l'intensità di corrente e la [[Tensione elettrica|tensione]] del circuito, come invece è sufficiente per il circuito a corrente diretta. La frequenza misura la metà del numero di volte che la corrente cambia direzione in un secondo.

In Europa le reti di distribuzione di energia elettrica erogano la tensione a 230 V con una frequenza di 50 Hz [[periodo (fisica)|periodi]] o cicli al secondo. Questo significa che la corrente fluisce in un senso per 1/100 di secondo, e così via. (Naturalmente, questi cambiamenti sono fatti gradualmente, in modo che la corrente nel circuito cambi con continuità sia per quanto riguarda l'intensità sia per il senso). I circuiti per le radio emittenti richiedono frequenze di milioni di cicli, quelli per la televisione centinaia di milioni di cicli al secondo. Naturalmente le correnti a queste frequenza non sono generate da un [[alternatore]], che in nessun caso potrebbe funzionare alla velocità richiesta da tali circuiti, ma da [[circuito elettronico|circuiti elettronici]].

Ove la corrente e la tensione cambiano, come succede continuamente nei circuiti a corrente alternata, è necessario considerare l'effetto della [[reattanza]]. Come già accennato, la corrente genera sempre un campo magnetico. Quando la corrente cambia varia il campo magnetico da essa provocato e ciò determina una [[forza elettromotrice]] contraria. Pertanto, in un circuito a corrente alternata, la tensione applicata deve superare l'opposizione del campo magnetico che varia, oltre alla comune [[Resistenza elettrica|resistenza]] del circuito.

L'opposizione incontrata dalla corrente alternata si chiama reattanza induttiva, ed è dovuta al cambiamento del proprio campo magnetico. Come si è visto, gli elettroni si respingono sempre l'uno con l'altro, in seguito all'azione reciproca dei loro campi elettrici. Pertanto, un elettrone in movimento in un conduttore può forzare quelli in un altro a muoversi, anche se i due conduttori sono isolati l'uno dall'altro. Può succedere, quindi, qualche volta che una corrente alternata possa fluire persino attraverso un perfetto isolante, mentre una continua non può farlo (naturalmente, nessun elettrone si muove effettivamente attraverso l'isolante, ma sono i loro campi elettrici interagenti che producono gli spostamenti suddetti). Questo interessante effetto è sfruttato in apparecchi denominati condensatori, spesso utilizzati per i circuiti a corrente alternata. Pertanto, una corrente alternata può apparentemente fluire attraverso un [[Condensatore (elettrotecnica)|condensatore]] però non senza trovare qualche opposizione.

L'opposizione al flusso di corrente alternata dovuta all'azione del condensatore è denominata reattanza capacitiva. La reattanza induttiva, la reattanza capacitiva e la resistenza di un circuito sono denominate, nel loro complesso, [[impedenza]] di un circuito. Controllando l'entità di reattanza induttiva e capacitiva in un circuito, si possono osservare alcuni interessanti effetti. Uno degli effetti più importanti è la [[risonanza (fisica)|risonanza]]. Grazie a quest'effetto, si può fare in modo che il circuito entri in risonanza, cioè sia percorso da una corrente alternata di una particolare frequenza, ignorando in modo assoluto quelle di altre frequenze che pure possono essere presenti. È proprio grazie all'impiego della risonanza che si può regolare l'apparecchio radio o il televisore su una particolare stazione di emissione, escludendo le altre.

== Trasformatori ==

{{vedi anche|Trasformatore}}

[[File:SmallTransformer.JPG|thumb|upright|Un tipico trasformatore con nucleo in [[ferro]], in alto si vede la morsettiera per collegare i [[cavo elettrico|fili]]. Si possono trovare anche trasformatori isolati con nucleo in [[plastica]]]]

Il vantaggio pratico dei sistemi a corrente alternata consiste innanzitutto nel fatto che si può elevare o ridurre la tensione con l'impiego di un apparecchio denominato [[trasformatore]]. Il trasformatore è composto da due [[Bobina|bobine]] separate, isolate, di filo avvolto sullo stesso nucleo [[ferro]]<nowiki/>magnetico. Una corrente alternata, che fluisce nella prima bobina, produce un [[campo magnetico]] mutevole nel nucleo e induce una tensione variabile periodicamente nella seconda bobina. Dimensionando opportunamente il nucleo e il numero di [[Solenoide|spire]] di filo sulle bobine, si può elevare o ridurre la tensione. Pertanto, il trasformatore permette l'impiego di una tensione relativamente bassa, per ragioni di sicurezza, nelle abitazioni, pur permettendo che venga trasmessa, da una [[centrale elettrica]] lontana, una tensione assai più elevata. In tal modo, a parità di potenza trasmessa la corrente diminuisce, e con essa anche le perdite per [[effetto Joule]]. Si possono adoperare trasformatori per ridurre ulteriormente la tensione, per campanelli di casa, giocattoli elettrici e altre piccole applicazioni. Non si può utilizzare il trasformatore su un circuito a corrente continua, poiché essa non genera un campo magnetico variabile nel tempo.

== L'elettricità come onde radio ==

{{vedi anche|Onde radio}}

Quando la frequenza è sufficientemente elevata, si potrà immettere in una [[antenna]] corrente alternata la quale irradierà onde elettromagnetiche nello spazio. Queste onde sono variazioni di campi magnetici e elettrici collegati che si diffondono tramite l'antenna, le quali possono portare gli impulsi telegrafici, la voce o le immagini a grandi distanze. Questa è la base della [[Radio (mass media)|radio]] e della [[televisione]].

Qualora sia necessario, la corrente alternata può essere facilmente convertita in corrente continua costante mediante l'impiego di un [[raddrizzatore]]. Più difficile è, invece, trasformare la corrente continua in corrente alternata (con un [[inverter]]), qualora ciò fosse richiesto, in particolare per applicazioni di notevole potenza.

La corrente continua è essenziale nelle industrie elettrochimiche, ad esempio per la lavorazione dell'[[alluminio]], del [[magnesio]] o del [[rame]]. Attualmente, anche la corrente per la radio, la televisione e altri apparecchi elettronici è costituita da corrente continua pur funzionando l'alimentazione in corrente alternata. Quindi, anche i circuiti a corrente continua hanno i loro particolari impieghi.

== Unità di misura ==

{| border="0" cellspacing="0" cellpadding="4" style="border:3px solid #cccccc;" width="100%"

|- bgcolor="#efefef"

! Simbolo !! Grandezza fisica !! Unità derivata !! !! In unità fondamentali

|- align="center"

| I || align="center" | [[Corrente elettrica]] || [[Ampere]] (unità fondamentale) || A || A

|- align="center"

| &nbsp;q || align="center" | [[Carica elettrica]] (o quantità di elettricità) || [[Coulomb]] || C || A·s

|- align="center"

| &nbsp;V || align="center" | [[Potenziale elettrico]] || [[Volt]] || &nbsp;V || J/C = kg·m²·s^&minus;3−3·A^&minus;1−1

|- align="center"

| R || align="center" | [[Resistenza elettrica|Resistenza]] || [[Ohm]] || &Omega;Ω || V/A = kg·m²·s^&minus;3−3·A^&minus;2−2

|- align="center"

| P || align="center" | [[Potenza elettrica]] || [[Watt]] || W || V·A = kg·m²·s^&minus;3−3

|- align="center"

| C || align="center" | [[Capacità elettrica]] || [[Farad]] || F || C/&nbsp;V = kg^&minus;1−1·m^&minus;2−2·A²·s⁴

|- align="center"

| &epsilon;ε || align="center" | [[Costante dielettrica|Permittività]] || [[Farad]] peral [[metro]] || F/m || kg^&minus;1−1·m^&minus;3−3·A²·s⁴

|- align="center"

| G, Y, B || align="center" |[[Ammettenza]], [[conduttanza]] e [[suscettanza]]||[[Siemens (unità di misura)|Siemens]]|| S || Ω⁻¹ = kg⁻¹·m⁻²·s³·A²

| &chi;_e || align="center" | [[Suscettività elettrica|Suscettibilità elettrica]] || adimensionale || ||

|- align="center"

| G, Y, Bσ || align="center" | [[ConducibilitàConduttività elettrica|Conduttività]],|| [[ammettenza]]Siemens eal [[reattanzametro]] || [[Siemens]] || S /m || | &Omega;^&minus;1 = kg^&minus;1−1·m^&minus;2−3·s³·A²

|- align="center"

| &sigma;H || align="center" | Intensità del [[Conduttivitàcampo magnetico]] || [[SiemensAmpere]] peral [[metro]] || SA/m || kg^&minus;1A·m^&minus;3·s³·A²⁻¹

|- align="center"

| H Φ_m|| align="center" | Intensità del [[campoFlusso magnetico]] || [[Ampere]]Weber per(unità [[metrodi misura)|Weber]] || A/m Wb || AV·s = kg·m^&minus;12·s⁻²·A⁻¹

|- align="center"

| &Phi;_mB || align="center" | Densità del [[Flussocampo magnetico]] ||, [[Webercampo magnetico|induzione magnetica]] e forza del campo magnetico ||[[Tesla Wb(unità di misura)|Tesla]]|| V·sT =|| kg·Wb/m² = kg·s^&minus;2−2·A^&minus;1−1

|- align="center"

| B || align="center" | Densità del [[campoRiluttanza|Riluttanza magneticomagnetica]], ||[[induzione magneticaAmpere]] eal forza[[Weber del(unità campo magneticodi misura)|| [[Teslaweber]] || T A/Wb || Wbkg⁻¹·m²⁻² = kg·s^&minus;2·A^&minus;12

|- align="center"

| L || align="center" | [[Riluttanza|Riluttanza magneticaInduttanza]] || [[Ampere]]Henry per(unità [[weberdi misura)|Henry]]|| H || Wb/A = V·s/WbA ||= kg^&minus;1·m^&minus;2·s²⁻²·A²⁻²

|- align="center"

| Lμ || align="center" | [[InduttanzaPermeabilità]] || [[Henry (unità di misura)|Henry]] al [[metro]]|| H /m || Wb/A = V·s/A = kg·m²·s^&minus;2−2·A^&minus;2−2

|- align="center"

| &mu; χ_E|| align="center" | [[PermeabilitàSuscettività elettrica]] || [[Henry]] per [[metro]]adimensionale || H/m || kg·m·s^&minus;2·A^&minus;2

|- align="center"

| &chi;χ_mH || align="center" | [[Suscettività magnetica|Suscettibilità magnetica]] || adimensionale || ||

|}

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{{vedi anche|Produzione di energia elettrica|Produzione di energia elettrica in Italia}}

La produzione di energia elettrica avviene per trasformazione di [[energia]] di altro tipo mediante appositi impianti, gestiti da enti sia privati sia pubblici (in [[Italia]], nel particolare, la maggior parte di queste strutture sono di proprietà dell'[[Enel]]). Questi impianti, detti anche [[centrale elettrica|centrali elettriche]], possono essere:

* ''[[Parco eolico|Centrali eoliche]]'': impiantate in zone particolarmente ventose, raccolgono energia sfruttando l'azione del [[vento]] che muove le enormi pale di cui si costituiscono.

* ''[[Energia geotermica|Centrali geotermiche]]'': utilizzano l'[[energia termica]] naturale del sottosuolo nelle zone dove si manifestano sotto forma di [[geyser]] o [[fumarola|fumarole]].

* ''[[Centrali idroelettriche]]'': sfruttano la caduta di [[energia potenziale]] dell'acqua fluente per trasformarla in energia elettrica.

* ''[[Centrale solare|Centrali solari]]'': sfruttano le reazioni nucleari aventi luogo nel [[Sole]], riciclando l'irraggiamento mediante [[cella fotovoltaica|celle fotovoltaiche]].

* ''[[Centrali termoelettriche]]'': trasformano l'energia generata dal [[vapore]], frutto della [[combustione]] di, solitamente, [[biomassa]] nelle [[caldaia (riscaldamento)|caldaie]], grazie a potenti [[turbina|turbine]].

* ''[[Centrali termonuclearinucleari]]'': sisono costiuisconocostituiti dida una parte con turbine e alternatori ed un'altra in cui avvengono [[reazione nucleare|reazioni nucleari]] a catena controllate all'interno di un [[reattore nucleare a fissione|reattore]].

=== La produzione di elettricità per la casa e l'industria ===

Non solo la corrente elettrica produce un campo magnetico: anche un campo magnetico produce corrente elettrica. Al principio del XIX secolo, si scoprì che facendo variare in un qualsiasi modo un campo magnetico, si stabilisce una tensione elettrica nello spazio occupato dal campo che cambia. E se questa variazione si verifica in una bobina di filo, la tensione (il voltaggio) farà la sua comparsa fra una estremità e l'altra di detta bobina. Questa tensione, quando viene provocata in un circuito adatto, vi produrrà corrente.

Questo è il principio attualmente adoperato per generare l'energia elettrica commerciale in grandi quantità.

Si avvolge una serie di bobine intorno ad un nucleo di ferro libero di ruotare e accoppiato ad una potente turbina vapore o motore diesel. Si collocano queste bobine, ruotanti in un traliccio di bobine fisse, in modo assai simile alla disposizione in un motore elettrico precedentemente descritta. Si fa passare una corrente costante attraverso le bobine ruotanti per magnetizzarle, e il nucleo viene fatto ruotare da un [[motore a vapore]] o diesel. Il nucleo, mentre ruota, costringe il campo magnetico nella bobina fissa a variazioni periodiche, generando in essa una grande quantità di energia elettrica. Questa è, quindi, trasmessa da una rete di fili alle abitazioni e alle industrie.

== Voci correlate ==

{{Div col}}

=== Concetti generali ===

* [[Ampere]]

* [[Carica elettrica]]

* [[Corrente elettrica]]

* [[Differenza di potenziale elettrico]]

* [[Elettrizzazione]]

* [[Elettrostatica]]

* [[Energia elettrica]]

* [[Fotoelettricità]]

* [[Legge di Ohm]]

* [[Ohm]]

* [[Volt]]

* [[Storia dell'elettricità]]

==== DisciplineAmbiti di studio ====

* [[Elettromagnetismo]]

* [[Ingegneria elettrica]]

* [[Ingegneria elettronica]]

* [[Ingegneria delle telecomunicazioni]]

* [[Elettronica]]

* [[Elettrotecnica]]

* [[Meccatronica]]

* [[Elettrochimica]]

* [[Elettrologia]]

==== Dispositivi ====

* [[Batteria (chimica)|Batteria]]

* [[ConduttoreEmisferi di Coulomb]]

* [[IsolanteConduttore elettrico]]

** [[GeneratoreIsolante elettrostaticoelettrico]]

* [[Generatore elettrostatico]]

** [[Condensatore]]

* [[Condensatore (elettrotecnica)]]

** [[Resistenza]]

* [[Resistenza elettrica]]

==== Sicurezza ====

* [[Folgorazione]]

* [[Alta tensione]]

* [[Black out]]

* [[Folgorazione]]

==== Fenomeni elettrici in natura ====

* [[Materia (fisica)|Materia]]: atomi e molecole sono legate da forze elettriche

* [[Fulmine]]: scarica elettrica nell'atmosfera

* [[Fulmine|Lampo]]: scarica elettrica tra nuvole molto cariche

* [[Campo magnetico terrestre]]: generato dalle correnti elettriche interne al pianeta

* [[Piezoelettricità]]: capacità di alcuni cristalli di generare differenze di potenziale in risposta a stress meccanico

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* [[Bioelettromagnetismo]]: fenomeni elettrici negli organismi viventi

** I [[neurone|neuroni]] trasmettono nel sistema nervoso informazioni per mezzo di impulsi elettrici

* [[Elettrosensibilità]]

* [[Bioelettricità]]

==== Produzione, uso e consumo ====

* [[Cavo elettrico]]

* [[Energia elettrica]]

* [[Produzione di energia elettrica]]

* [[Distribuzione di energia elettrica]]

* [[Produzione di energia elettrica in Italia]]

* [[Trasmissione di energia elettrica]]

{{Div col end}}

* [[Distribuzione di energia elettrica]]

== Altri progetti ==

=== Famosi fisici legati alla storia dell'elettricità ===

{{interprogetto|wikt=elettricità|preposizione=sull'}}

* [[Benjamin Franklin]]: inventore del [[parafulmine]] e (pare) della convenzione di elettricità positiva o negativa

* [[Michael Faraday]]: pioniere dell'[[elettrochimica]]

* [[Luigi Galvani]]: inventore della [[cella galvanica]]

* [[Alessandro Volta]]: scopritore della [[pila]] e dell'[[effetto Volta]]

* [[André-Marie Ampère]] e [[Hans Christian Ørsted]]: scopritore della relazione tra corrente elettrica e magnetismo

* [[Georg Ohm|Georg Simon Ohm]]: teorizzatore della [[corrente elettrica]]

* [[Gustav Kirchhoff]]: teorizzatore del [[circuito elettrico]]

* [[Nikola Tesla]]: inventore del [[motore elettrico]]

* [[Samuel Morse]]: inventore del [[telegrafo]]

* [[Antonio Meucci]] e [[Alexander Graham Bell]]: inventori del [[telefono]]

* [[Thomas Edison]]: inventore della prima rete commerciale per la diffusione dell'energia elettrica

* [[George Westinghouse]]: inventore della [[locomotiva]] elettrica

* [[Charles Steinmetz]]: teorizzatore della [[corrente alternata]]

== NoteCollegamenti esterni ==

* {{Collegamenti esterni}}

* 1 {{Note|1}} Cardano, Girolamo, ''De subtilitate rerum''. Libri XXI. Nuremberg, Johann Petreius, 1550. Descritto in [http://www.martayanlan.com/cgi-bin/display.cgi/Books/5/28/23/880], [http://www.sparkmuseum.com/BOOK_CARDANO.HTM], facsimile [http://echo.mpiwg-berlin.mpg.de/content/historymechanics/archimdesecho qui].

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{{Portale|elettromagnetismo|elettrotecnica}}

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