Grandezze elettriche – Analogie idrauliche
TENSIONE ELETTRICA
La tensione elettrica è paragonabile al dislivello tra la superficie dell’acqua contenuta nel bacino di una diga e l’acqua a valle della diga stessa. La differenza di quota viene indicata in figura. La tensione elettrica si indica con la lettera V e si misura in Volt [V].
Una diga con le paratie chiuse impedisce il normale scorrimento dell’acqua, da monte a valle, dovuto al normale dislivello.
Questa situazione è paragonabile al comportamento di un materiale isolante sottoposto ad una differenza di potenziale (d.d.p.).
Aprendo le paratie l’acqua scorrerà verso valle (comportamento del materiale conduttore). Lo scorrere dell’acqua è paragonabile al flusso ordinato degli elettroni liberi in un conduttore elettrico, quando è attraversato da una differenza di potenziale (d.d.p.)
CORRENTE ELETTRICA
La corrente elettrica è paragonabile alla quantità del flusso d’acqua della figura. Esso è confrontabile al flusso di elettroni liberi che si muovono in un conduttore elettrico di sezione adeguata dal polo negativo al polo positivo.
La corrente elettrica si indica con la lettera I e si misura in Ampére [A].
RESISTENZA ELETTRICA
La resistenza è paragonabile all’acqua che percorre la tubazione: essa può trovare degli impedimenti che causano la riduzione, a parità di dislivello, della quantità d’acqua che arriva a valle. A parità di tempo sarà quindi minore di quella senza impedimenti.
Questa situazione si può paragonare ad un condutture elettrico i cui elettroni trovano difficoltà a percorrerlo, a causa della resistenza del materiale stesso o della sezione del conduttore.
Tutti i conduttori elettrici impongono la propria resistenza, di entità più o meno grande, al passaggio della corrente stessa.
La resistenza elettrica si indica con la lettera R e si misura in Ohm [Ω].
Le difficoltà del metallo a condurre (indipendentemente dalla sezione e lunghezza del conduttore) sono riassunte nella grandezza detta resistività o resistenza specifica.
Si indica con la lettera dell’alfabeto greco ρ (si legge “ro”) e si misura in [Ω mm2/m].