Nel 1848, il fisico inglese James Prescott Joule dimostrò che la corrente elettrica poteva produrre calore. Preciso che si dice "Jùle" perché sebbene lui fosse inglese, la sua famiglia era di origini francesi e quindi si legge alla francese. Per dimostrare che la corrente elettrica poteva produrre calore, immerse un conduttore in una quantità nota di acqua, fece passare una corrente elettrica attraverso il conduttore e misurò la temperatura dell'acqua per circa 30 minuti. Misurando la variazione di temperatura, Joule riuscì a risalire alla quantità di calore prodotta dal passaggio di corrente. Si rese anche conto che la quantità di calore prodotto dipendeva sia dall'intensità di corrente elettrica sia dalla resistenza del conduttore.
Questo permise a Joule di mettere in discussione il cosiddetto "calorico", un ipotetico fluido invisibile ed impalpabile che all'epoca si riteneva essere il responsabile dello scambio di calore fra corpi e quindi, anche della variazione di temperatura. Il fisico inglese intuì che non solo il calorico non esisteva e che il calore non era altro che una forma di energia. Fu proprio grazie al lavoro di Joule che si posero le basi della termodinamica, secondo la quale il calore è una delle due forme con cui un sistema può cedere o acquistare energia durante una trasformazione.
Durante una trasformazione termodinamica l'energia si trasforma da una forma all'altra, e questo vale anche per l'energia elettrica.
Inevitabilmente, una parte di energia elettrica viene dissipata sottoforma di calore e convertita in energia termica, determinando un incremento della temperatura del conduttore o di ciò che è a contatto con esso. Immaginando un resistore ai cui capi è applicata una differenza di potenziale, la potenza elettrica è espressa dalla legge di Joule:
P = V I = R I²
dove:
P è la potenza elettrica espressa in Watt,
V è la differenza di potenziale applicata ai capi del resistore (espressa in volts),
I è l'intensità di corrente che attraversa il resistore (in ampere)
R è la resistenza elettrica espressa in ohm.
La potenza elettrica rappresenta la quantità di energia elettrica che attraversa il conduttore in un secondo, oppure la quantià di energia elettrica assorbita in un secondo da un carico connesso al circuito. Mantenendo costante la tensione ai capi di un circuito, essa dipende da quanta corrente passa nel circuito e dalla resistenza offerta dallo stesso, o da un carico, al suo passaggio. Tale potenza viene convertita in altre forme di energia, fra cui quella termica. Per sapere quanta energia si dissipa nel tempo sotto forma di calore basta moltiplicare la formula precedente per il tempo t:
Q = R I² t
Nei circuiti elettrici di casa nostra, se questi sono realizzati in maniera idonea e non ci sono problemi con le prese, la dispersione di calore è modesta perché la resistenza dei cavi è molto bassa. La resistenza dei cavi dipende dalla loro forma: più sarà piccolo il diametro di un cavo, maggiore sarà la resistenza che opporrà al passaggio di corrente.
Ti lascio con una frase di Lord Kelvin:"L'effetto Joule ci insegna che il calore e l'elettricità sono due facce della stessa medaglia dell'energia". -
Si ringrazia il Dott. Luigi Rescigno per il supporto scientifico.
Sommario
0:00:00 - Introduzione
0:01:04 - l'effetto Joule
0:05:04 - Conclusioni
____________
Per richieste preventivi, scrivere a:
a.rizzo@a2c.it
___________
☆ Sito A2C: [ Ссылка ]
☆ Facebook: [ Ссылка ]
☆ Youtube: [ Ссылка ]
☆ Linkedin: [ Ссылка ]
☆ Telegram: [ Ссылка ]
____________
Podcast:
🎧 Anchor: [ Ссылка ]
🎧 Google Podcasts: [ Ссылка ]==
🎧 Apple podcasts: [ Ссылка ]
🎧 Spotify: [ Ссылка ]
