Capire il Funzionamento di Un Interruttore Elettrico

Un interruttore è un dispositivo elettrico che consente di accendere o spegnere un circuito elettrico. Funziona come una “porta” che può essere aperta o chiusa per far passare o interrompere il flusso di corrente elettrica. Per un occhio meno esperto, invece, funziona come una bacchetta magica: in base ai nostri comandi, accendiamo un dispositivo in un istante. Duecento anni fa era impensabile una simile  magia: ci si accontentava della lampada a petrolio che sfruttava come energia la combustione del cherosene. O le candele. O le lampade ad olio. Avevano vita breve, per non parlare del fatto che potevano essere pericolose. Oggi con un semplice tocco puoi mettere in moto una fabbrica, le lampade e tanto altro. E con un grado  di sicurezza ampiamente maggiore. Se ci pensiamo bene, noi umani abbiamo sempre avuto l’impulso di dare vita alle cose, a nostro piacimento. L’interruttore è la maniera più semplice, poiché basta una sola azione.

In questo articolo, Inline Style vi spiegherà in maniera elementare come funziona un interruttore e quali leggi operano dietro. Per capire come funziona un interruttore, dobbiamo prima capire cosa sia un circuito elettrico. Niente di troppo complicato, promesso!

Cos’è un circuito elettrico

Un circuito elettrico è un percorso chiuso attraverso il quale scorre la corrente elettrica. La corrente elettrica è come un flusso di sangue che scorre attraverso una vena. Un circuito porta la corrente da A a B, proprio come un vena porta il sangue da un punto all’altro. Perché scorre corrente in un circuito? Per alimentare un dispositivo. Altrimenti rimarrebbero solo materiali senza vita. I circuiti elettrici possono essere utilizzati per alimentare una varietà di dispositivi, come lampadine, ventilatori, televisori, computer, ecc. Inoltre, esistono circuiti elettronici più complessi, come quelli utilizzati in apparecchiature mediche, automobili, aerei, treni e così via. Per funzionare, un circuito elettrico ha bisogno di alcuni elementi fondamentali: una fonte di alimentazione, come una batteria o una presa di corrente, un dispositivo che utilizza l’energia elettrica, come una lampadina, e un interruttore per accendere e spegnere il circuito. Tre elementi essenziali, dunque:

1. Fonte di alimentazione.
2. Un dispositivo che utilizza l’energia elettrica.
3. Un interruttore che aziona il dispositivo.

Senza fonte di alimentazione, la corrente non potrebbe circolare nel circuito elettrico, interruttore o meno. Non ci sarebbe linfa vitale. Senza un dispositivo, non ci sarebbe motivo di usare energia elettrica. Senza interruttore, non possiamo spegnere e accendere un dispositivo a nostro piacimento.

Quando un interruttore è acceso, il circuito è chiuso e la corrente elettrica scorre attraverso il dispositivo, facendo funzionare quest’ultimo. Quando l’interruttore è spento, il circuito è aperto e la corrente elettrica non scorre, di conseguenza il dispositivo non funziona. Dietro un interruttore tuttavia opera la Legge di Ohm. Le leggi che governano il funzionamento di un interruttore sono le leggi della fisica elettrica, in particolare la legge di Ohm. Infatti la legge di Ohm stabilisce che la corrente elettrica, che scorre in un circuito, è direttamente proporzionale alla tensione elettrica e inversamente proporzionale alla resistenza del circuito. In altre parole, più la tensione elettrica è alta e più la resistenza del circuito è bassa, maggiore sarà la corrente elettrica che scorre nel circuito. Ne abbiamo discusso pure in un altro articolo sui resistori.

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Adesso concentriamoci sul funzionamento di un interruttore.

Funzionamento di un Interruttore

Un interruttore è come una valvola che può essere aperta o chiusa per far passare o fermare il flusso d’acqua. Quando l’interruttore è “acceso” o “on”, la valvola è aperta e la corrente elettrica può fluire attraverso il circuito, accendendo una lampadina, per esempio. Quando l’interruttore è “spento” o “off”, la valvola è chiusa e il flusso di corrente elettrica viene interrotto, spegnendo la lampadina. Il funzionamento di un interruttore è basato sulla conduzione elettrica attraverso un materiale. In generale, gli interruttori sono costituiti da una struttura meccanica che, quando azionata, fa entrare in contatto o rompere il contatto tra due terminali elettrici. Quando i terminali sono in contatto, la corrente elettrica può fluire attraverso il circuito, dunque il dispositivo è acceso. Quando i terminali non sono in contatto, la corrente elettrica non fluisce, perciò il dispositivo è spento. Quindi quando usiamo l’interruttore, i due terminali elettrici posti dietro il pulsante si avvicinano fino a toccarsi, facendo fluire la corrente che andrà ad attivare il dispositivo. Viceversa, quando azioniamo l’altra parte dell’interruttore, si allontanano. Il meccanismo è semplice.

Conduzione Elettrica

Tuttavia bisogna dire qualcosa in più riguardo alla conduzione elettrica: per conduzione elettrica si intende un materiale attraverso il quale può scorrere corrente elettrica. E tra i materiali più gettonati abbiamo i metalli, in particolare rame, argento e oro. C’è un motivo specifico perché ciò accade, ma, per scopi di semplificazione, tralasciamo la spiegazione, in modo tale da non confonderci le idee. Troppe informazioni minano l’apprendimento.

Gli interruttori a levetta, ad esempio, sono costituiti da una leva che, quando azionata, fa entrare in contatto o rompere il contatto tra i terminali. Gli interruttori a pulsante sono costituiti da un bottone che, quando premuto, fa entrare in contatto o rompere il contatto tra i terminali. Invece gli interruttori a bilanciere sono costituiti da un bilanciere che, quando azionato, fa entrare in contatto o rompere il contatto tra i terminali.

Abbiamo capito cos’è un interruttore e come funziona. Fantastico gioiellino della società moderna. Però quante tipologie di interruttori esistono? Più di quanto possiate immaginare!

Tipologie di Interruttori

In generale, la scelta del tipo di interruttore dipende dalle esigenze specifiche dell’applicazione e dalle norme di sicurezza in vigore nei singoli paesi. È importante scegliere un interruttore adatto alla potenza dell’apparecchio o del dispositivo, per evitare imprevisti spiacevoli. La tipologia di interruttore dipende soprattutto dal tipo di dispositivo da alimentare. Ogni interruttore ha caratteristiche uniche, è progettato per un impiego preciso. Ecco alcuni tipi:

• Interruttore a bilanciere: Questo tipo di interruttore è progettato per essere facilmente azionato con una sola mano. È spesso utilizzato per l’illuminazione e le apparecchiature di piccole dimensioni.
• Interruttore a pulsante: Tale tipo è azionato premendo un pulsante. È spesso utilizzato per le apparecchiature elettroniche e i dispositivi di controllo. Ad esempio il frullatore spesso ha un interruttore a pulsante con spegnimento dopo il rilascio. Se ci pensiamo bene, conviene per la nostra sicurezza.
• Interruttore a levetta: Questo interruttore è azionato spostando una levetta. È spesso utilizzato per le apparecchiature di grandi dimensioni, come gli elettrodomestici.
• Interruttore a tempo: Come dice il nome, è progettato per attivarsi e disattivarsi automaticamente in base a un programma impostato. È spesso utilizzato per l’illuminazione intelligente e gli apparecchi di climatizzazione.
• Interruttore termico: Questo tipo di interruttore è progettato per spegnere automaticamente un dispositivo quando la temperatura diventa troppo elevata. È spesso utilizzato per la protezione degli apparecchi elettronici.
• Interruttore di emergenza: Quello di emergenza è progettato per essere utilizzato in situazioni di emergenza allo scopo di spegnere rapidamente l’alimentazione elettrica. È spesso utilizzato in ambienti industriali e commerciali, così si evitano incidenti sul lavoro.
• Interruttore magnetotermico: Questo tipo di interruttore è progettato per proteggere gli impianti elettrici da sovraccarichi e cortocircuiti. Anche questo è spesso utilizzato in ambienti industriali e commerciali. Il suo funzionamento è basato su un nucleo fatto di ferro, sul quale agisce una forza generata da un elettromagnete.
• Interruttore a chiave: Quello a chiave è azionato con una chiave. È spesso utilizzato per dispositivi di sicurezza o per evitare l’accensione accidentale. Perciò quando viene girata la chiave, interrompe o attiva il circuito elettrico.
• Interruttore di sicurezza: Infine, questo interruttore è progettato per interrompere l’alimentazione elettrica in caso di pericolo per le persone. È spesso utilizzato in ambienti industriali e commerciali.

Macro-categorie degli Interruttori

Come possiamo constatare, esistono molte forme di interruttori, dai più noti ai più curiosi. Parecchi sono stati concepiti per evitare problemi tecnici, o per evitare incidenti. La corrente elettrica è una grande invenzione, però talvolta può causare gravi danni all’uomo. Possiamo suddividere gli interruttori in due macro-categorie:

1. Interruttori unipolari: quelli unipolari sono composti da due morsetti, servono ad aprire o chiudere il contatto col circuito elettrico. Li troviamo dappertutto e servono per accendere o spegnere la luce.
2. Interruttori bipolari: vengono collegati ad una presa elettrica, in modo da dare il comando di accendersi o spegnersi.

Conclusione

Entriamo in un edificio, uno qualsiasi, e ci accorgiamo subito che gli interruttori sono ovunque. Capire come funzionano ci permette di apprezzare la magia di questi aggeggi insostituibili, i quali garantiscono comodità, efficienza e sicurezza. Per illuminare un’abitazione, oggi ci basta davvero poco, mentre in epoche remote venivano usati mezzi di facile erosione e poco sicuri. Dunque abbiamo compreso come funziona un interruttore! Da ora in poi potrete condividere la vostra conoscenza con amici e parenti, vedrete come li stupirete! Quando voi userete un interruttore, non darete più per scontata la sua magia, garantito.

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