Le centrali termoelettriche

Esistono molti tipi di centrali elettriche, ma le più comuni sono probabilmente quelle termoelettriche.
Con questo nome non si indica in realtà una particolare centrale elettrica, ma bensì una "famiglia" di impianti di generazione i quali hanno alla base sempre lo stesso principio di funzionamento, si genera del calore che scalda una massa di acqua, da qui si genera a sua volta vapore a temperatura e pressione sufficientemente alti da attivare una turbina a vapore.

Quello che distingue queste centrali è il metodo utilizzato per ottenere calore:
1) Le centrali termoelettriche per eccellenza, bruciano carbone, prodotti petroliferi o metano per ottenere calore.
2) Centrali termonucleari, sicuramente le più discusse per via dei danni provocati dai vari incidenti. Questi impianti, all'interno di un reattore nucleare, rompono il nucleo di alcuni materiali radioattivi come uranio o plutonio, così si libera una grande quantità di energia sotto forma di calore.
3) Centrali geotermiche, sfruttano sonde in profondità nel terreno per recuperare il calore della Terra.
4) Centrali a compostaggio di rifiuti biologici, in questa fase di recupero dei rifiuti si generano grandi quantità di gas metano utile per essere bruciato ed ottenere calore.
5) Termovalorizzatori, impianti che bruciano semplicemente i rifiuti per generare calore.
6) Concentratori solari, forse gli impianti meno conosciuti e meno diffusi per via dei vincoli costruttivi, sono formati da un grande specchio di forma parabolica che concentra i raggi solari di una superficie ampia in un unico punto chiamato fuoco, in questo punto passa la conduttura dell'acqua che viene così scaldata fino a trasformarsi in vapore.

I trasformatori

I trasformatori sono componenti elettrici che modificano la tensione di rete, ovvero quella che arriva tramite l'impianto elettrico, per adattarla ad un altro dispositivo.

Dai caricabatterie degli smartphone alle lampadine a LED agli alimentatori dei PC, i trasformatori sono presenti ormai in tantissimi oggetti di uso quotidiano.

Il funzionamento dei trasformatori è abbastanza semplice, al suo interno si trovano due circuiti fisicamente separati tra loro, il primario è quello collegato alla rete elettrica, mentre il secondario è quello che dà la tensione di uscita. I due circuiti sono formati da un filo di rame avvolto su se stesso in spire (l'insieme delle spire si chiama avvolgimento), fra i due circuiti cambia il numero di spire il cui rapporto è uguale a quello fra le tensioni di ingresso e di uscita. Fra gli avvolgimenti interni al trasformatore si forma un campo magnetico che permette il passaggio di elettroni da un circuito all'altro.

La regola che sta alla base di questi componenti è che la potenza deve rimanere inalterata, quindi il trasformatore, oltre che modificare la tensione, modifica anche la corrente così che il loro prodotto sia inalterato fra i due circuiti. Tensione e corrente sono inversamente proporzionali, questo significa che in uscita dal trasformatore si ha tensione piú bassa e corrente piú alta rispetto all'ingresso (per capire meglio questo concetto qui c'é un post che spiega la potenza elettrica).

Per fare un esempio pratico, il caricabatterie di uno smartphone ha un'uscita che funziona a 5V e 2A, la potenza del trasformatore é quindi di 10W e sapendo che la tensione fornita dalla rete é di 230V sul circuito primario si ha una corrente di circa 0,045A. Interessante vero?