In un circuito elettrico alimentato da un generatore di tensione ideale la differenza di potenziale elettrico tra i due poli del generatore è pari alla forza elettromotrice. Nel caso si consideri un generatore reale, la tensione agli estremi del generatore è minore a causa della caduta di potenziale relativa alla resistenza interna del generatore. Facendo un'analogia con un circuito idraulico, alla differenza di potenziale si può associare la differenza di pressione che si genera in un tubo chiuso pieno di liquido con le estremità poste ad altezze differenti: alla tensione fra due punti del circuito elettrico corrisponde la differenza di pressione fra due punti del circuito idraulico. La differenza di potenziale tra i poli del generatore elettrico può essere vista come la differenza di altezza dei serbatoi dell'analogo circuito idraulico, e le dissipazioni di energia elettrica come conseguenti dell'attrito del liquido con le pareti interne del tubo. Infine, l'intensità di corrente elettrica che scorre nel conduttore può essere messa in analogia con la portata di liquido nel tubo. In questa analogia, come il flusso d'acqua può compiere del lavoro scorrendo da un punto ad alta pressione ad uno a bassa pressione, azionando ad esempio una turbina, allo stesso modo le cariche che si muovono tra due punti posti a potenziale differente costituiscono una corrente elettrica, che può alimentare, ad esempio, un motore elettrico o fornire comunque energia sotto altre forme.
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mercoledì 30 agosto 2017
Differenza di potenziale elettrico: analogie tra circuiti elettrici e idraulici
In un circuito elettrico alimentato da un generatore di tensione ideale la differenza di potenziale elettrico tra i due poli del generatore è pari alla forza elettromotrice. Nel caso si consideri un generatore reale, la tensione agli estremi del generatore è minore a causa della caduta di potenziale relativa alla resistenza interna del generatore. Facendo un'analogia con un circuito idraulico, alla differenza di potenziale si può associare la differenza di pressione che si genera in un tubo chiuso pieno di liquido con le estremità poste ad altezze differenti: alla tensione fra due punti del circuito elettrico corrisponde la differenza di pressione fra due punti del circuito idraulico. La differenza di potenziale tra i poli del generatore elettrico può essere vista come la differenza di altezza dei serbatoi dell'analogo circuito idraulico, e le dissipazioni di energia elettrica come conseguenti dell'attrito del liquido con le pareti interne del tubo. Infine, l'intensità di corrente elettrica che scorre nel conduttore può essere messa in analogia con la portata di liquido nel tubo. In questa analogia, come il flusso d'acqua può compiere del lavoro scorrendo da un punto ad alta pressione ad uno a bassa pressione, azionando ad esempio una turbina, allo stesso modo le cariche che si muovono tra due punti posti a potenziale differente costituiscono una corrente elettrica, che può alimentare, ad esempio, un motore elettrico o fornire comunque energia sotto altre forme.
