Acqua/Corrente

[giuseppe2]

Ma veniamo al condensatore, mi ispira simpatia perchè intanto si misura in Farad, da Faraday, l'unico scienziato non italiano dal nome capitozzato. (Gli altri sono italiani Volta > volt, Torricelli > torr, Galilei > gal). Poi in realltà questa unità è sproporzionata tanto che normalmente si misura in milionesimi di Farad il microFarad anche muFarad, ma persino più piccoli: come mu è stato elevato a mumu, esiste anche il milionesimo di milionesimo di Farad il mumuFarad detto anche picoFarad.

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Rolà...mi sorge un dubbio però....perdonami!! Ma mi spieghi, bene però,...la legge di Ohm
grazie

Pier il mio professore di elettronica ci diceva sempre

Viva la Repubblica Italiana




giuseppe

[orione]

Andrea ci provo: ma non so se tutte le grandezze si possano tradurre perchè non sono esattamente equivalenti

La carica elettrica si misura in Coulomb e la corrente è la "portata" dei coulomb, quanti ne passano al secondo, questi sono gli Ampere

La portata dell'acqua somo m^3/s ma penso che sia un unità che va bene per un fiume, in casa possiamo dire.... Litri/minuto ad esempio

La pressione dell'acqua è una forza su una superficie, quella del sezione del tubo, se si moltiplica per la portata che è un volume diviso un tempo si ottiene una potenza in Watt. In pratica se tu ci applicassi una turbinetta per produrre potenza elettrica senza perdite, sembra ragionevole pensare che più acqua passa e più pressione ha più si produce potenza.

Esattamente lo stesso succede per l'elettricità la tensione (i volt) sono l'energia richiesta per portare in quello stato la carica. Che vuol dire in quello stato? Ad esempio per l'acqua sappiamo che la pressione aumenta in ragione del dislivello (vedi acquedotto almeno nelle zone montane). Se porto 1 coulomb alla "pressione" di 1 volt devo "sollevarlo" di 1 metro. Allora se io ho la resistenza del forno, la potenza termica che rende (Watt) è tanto più alta quanto più alta è la pressione/tensione e più alta è la portata/corrente. Cioè schematizzando Watt = volt x Ampere




Ecco Mario quando era un "falegname coraggioso" prima di diventare idraulico

[Christian]

Pe me i condensatori stanno all'energia elettrica come l'acqua dentro le bottigliette a forma di Madonna riportatata da lourdes stanno al mare

Auguri!

[barone rosso]

..a me i condensatori stan sulle balle perchè quando smonti qls si farlocchi a volte son carichi da bestia e si scaricano sul primo che trovano ecchecavolo un pò di cortesia!!!
....mmmh rolandinho penso al vapore sempre acqua è..... un pò strana ma di accadueo si tratta e si propaga come un onda elettromag attraverso qualsiasi struttura...mmhh che dici....
Di stranieri elettrici cmq ce ne sono tanti...Tesla Nicolaj, Van de Graaf e via discorrendo pensa ai ponti raddrizzatori o ponti di gaetz.....

[orione]

Pe me i condensatori stanno all'energia elettrica come l'acqua dentro le bottigliette a forma di Madonna riportatata da lourdes stanno al mare

Auguri!

Christian, sei enigmatico, un accumulo, una benedetta riserva, un monito che ti può dare la scossa?
Comunque sull'energia è proprio così, na accumulano parecchia. Devi contemperare due esigenze opposte l'energia cresce con la tensione al quadrato, quindi converrebbe caricarli ad elevate tensioni, queste però posso bucare l'isolante (fare la scarica che diceva Vincenzo) se questo è troppo sottile. Per contro la capacità (i Farad che dicevo prima) dipendono proporzionalmente dalla superficie di queste armature ma inversamente dalla loro distanza, quindi qui si avrebbe vantaggio a fare lo strato molto sottile. Ecco quindi che trovi capacità enormi anche migliaia di Farad che reggono 1 o 2 volt e che possono immagazzinare centinaia di W x sec, diciamo per esempio accesa una lampadina a basso consumo per un minuto nel volume di una batteria stilo AA. In ogni caso ancora solo circa un 10% dell'energia di una batteria delle stesse dimensioni

..a me i condensatori stan sulle balle perchè quando smonti qls si farlocchi a volte son carichi da bestia e si scaricano sul primo che trovano ecchecavolo un pò di cortesia!!!

Gia , non capisco perchè dove non c'è bisogno che resti carico, anzi vuoi il contrario quando spegni, non ci predispongano una resistenzina di dimensioni ma resistenzona di valore in parallelo

....mmmh rolandinho penso al vapore sempre acqua è..... un pò strana ma di accadueo si tratta e si propaga come un onda elettromag attraverso qualsiasi struttura...mmhh che dici....
Di stranieri elettrici cmq ce ne sono tanti...Tesla Nicolaj, Van de Graaf e via discorrendo pensa ai ponti raddrizzatori o ponti di gaetz.....

Mah Stefano, tutto dipende dal grado di somiglianza che uno si impone come limite in questi paragoni. Per certi versi capisco il vapore ma si tratta di una diffusione in un altro mezzo, non riesco a vederla come un onda, anche se in certi ambiti ci sono le "onde evanescenti" che vagamente assomigliano. E persino se diffonde in aria ha bisogno del "supporto" della stessa a meno di non essere in certe condizioni di pressione e temperatura che sono piuttosto estreme...
Vero che di stranieri "elettrici" ce ne sono ma mi son spiegato male, per Tesla Oersted Weber Ampere Henry Ohm Watt Joule Gauss ecc. le rispettive unità di misura sono esattamente il nome, solo Faraday e Volta, sono stati "storpiati" in Farad e Volt, se non ci facesse compagnia il buon Faraday penserei che sia stato in quanto subalpino dato che l'italia non c'era ancora

[orione]

Raga, me la sono cercata ma son finito in un ginepraio. Facile battuta sarebbe dire che la analogia fa acqua, ma non è così, semplicemente per schematizzare il problema non c'è un solo modo e ho trovato litigi a iosa su forum di fisica, ingegneria, elettronica dove ognuno aveva dei limiti da contestare al modello degli altri, quasi su ogni componente della catena.

credo comunque che se si accetta qualche inesattezza si possa giungere a qualcosa di buono sia sul condensatore che ribadisco fatte le dovute premesse è il componente che fa capire il funzionamento molto bene.
Le premesse sono le seguenti:

La tensione come la pressione è una proprietà di due punti di un circuito, solo se uno lo facciamo diventare il nostro riferimento (la terra per la tensione o la pressione atmosferica) diventa di uno solo punto (perchè l'altro si intende fissato) .
La corrente come la portata è la proprietà di un ramo del circuito, da una biforcazione alla successiva. L'acqua è incomprimibile quindi se un tratto non ha perdite o biforcazioni di sorta, comunque sia accidentato ogni punto di quel tratto é interessato dalla medesima corrente..

Molti si accapigliano sul fatto se la carica elettrica sia meglio rappresentata dal volume o dalla massa dell'acqua, secondo me non è cosî importante perchè il più grande limite di questo modello, è che l'acqua si sposta fisicamente di lunghi tratti, la corrente quasi per niente. L'acqua se ci metto un colorante lo vedo uscire dall'altro lato, i portatori di carica, potessi colorarli, si muoverebbero tra urti e ricombinazioni, su distanze cortissime.
.

Stay fluid .........

[orione]

tentativo di gif animata temporizzato male, vorrebbero essere due vasi di espansione, con le camere d'aria collegate tra loro. In condizioni di riposo le due quantità d'acqua (che rappresentano le cariche) sono uguali, quando arriva l'impulso di pressione, poniamo una pressione maggiore a sx, corrispondente alla prima semionda (siamo in alternata) la membrana del primo si flette verso l'interno manda in pressione il secondo che sputa fuori un po' d'acqua dal tubo di dx Il sistema è carico perchè la membrana è una sorta di molla e restituisce l'energia accumulata quando la pressione imposta dall'esterno si annulla. Ritornando in equilibrio lui risputa l'acqua in eccesso dal primo a sx e avanti....
Si conclude che
1) le membrana e il gas sono una riserva di energia elastica che quando manca la pressione esterna la restituiscono, creando "portata". Quindi essa si ritrova sfasata di 1/4 di ciclo, quando la pressione è massima la portata è minima, e viceversa

2) la portata si mantiene, se la capacità di acqua del vaso e i tempi con i quali imposto la pressione alternata sono la prima abbastanza grande e i secondi abbastanza piccoli. se questo non si verifica. il vaso si svuota (la membrana si carica) e non c'è più acqua da fornire in quella direzione.

3) non è che l'acqua attraversi il condensatore idraulico: a dx e a sx sono due comparti separati. Esattamente quello che succede elettricamente le cariche su una armatura cambiano di segno, il materiale isolante non puo' fornire delle cariche libere (come dire che le membrane dei vasi sono a tenuta) ma nell'isolante si possono orientare. Con questo processo si richiamano cariche di altro segno sulla seconda armatura e "virtualmente" passa la corrente.
Se la variazione imposta dall'esterno termina., dopo un breve transitorio non passa più nulla, ma se io continuo a invertire la tensione con sufficiente rapidita' (la frequenza dell'alternata) questo giochetto continua e è a tutti gli effetti come se passasse corrente nell'isolante o passasse acqua da un vaso all'altro anche se non è così.

Ok sono scarico pure io. Se interessa si può anche approfondire altrimenti andrei anche a farmi un bicchiere col Bepi

PS il gif non lo correggo tanto si capisce, avrei dovuto chiedere a Sandro....

[masterbeat]

Ho letto, poi ho riletto e poi ancora tanto da impiastricciare la mia ram, meno male che è volatile ed è bastata una dormita per farmi dimenticare tutto.

Adesso che ho rifatto spazio nelle mie cellule cerebrali la vedo un po' più chiara.

Non su tutto per la verità. Infatti oggi potrei dedurre che c'è veramente analogia tra la corrente elettrica e il flusso idraulico, in diversi casi:

1) la corrente scorre (se non non si chiamerebbe corrente) come l'olio o l'acqua, non è vero che non trasporta, i neuroni scorrono.
2) La corrente può trovare difficoltà in questo suo scorrere, a causa di una semplice resistenza o in base al tipo di materiale usato come "conduttore", come l'acqua può trovare difficoltà trovando nel suo percorso delle strozzature.
3) La corrente si può accumulare in batterie che sono l'esatta copia di un accumulatore idraulico (detto polmone)
4) La corrente la si può misurare lungo il suo percorso come la pressione di un flusso e cambia in base alla distanza da percorrere come succede all'olio con la caduta di pressione che si ha nella distanza, specie se il "conduttore" dove scorrere ha poca sezione.

Detto questo per quanto riguarda l'analogia, non posso dire che ho capito veramente la tua simulazione del condensatore idraulico.
Mi sembra che il ragionamento sia un po' troppo ridondante.

Scusami, magari fra qualche giorno, leggendo, leggendo..., leggendo...... riuscirò a capire.

Chissà, forse servirà un'espansione di memoria per poter accumulare il tutto e reinterpretarla in maniera giusta.

[orione]

Le cariche sono uno sciame di moscerini impazziti. Sono un numero enorme e complessivamente sono potentissimi ma singolarmente il singolo moscerino non capisce manco dove si vada.
La velocità di deriva tipica con cui si muovono è 1 metro all'ora, quindi qualche decimo di mm al secondo.
Se si considera che a 50 Hz la tensione alternata delle nostre case ogni centesimo di secondo dice:
"Dietrofrooont!"
vuol dire che l'elettrone danza nel suo circondario di 1 millesimo di mm e non si muove da li.

Piû simile a quelle lampadine del luna park che sembrano girare ma non lo fanno, che all'acqua in un circuito idraulico....

[orione]

Mi sembra che il ragionamento sia un po' troppo ridondante.

Scusami, magari fra qualche giorno, leggendo, leggendo..., leggendo...... riuscirò a capire.

Vinccenzo, hai ragione. Sicuramente ridondante e con esempi molto al limite. L'ho un po' ripulito ora...
Il fatto è che cerco una lettura personale delle cose, non perchè queste cose siano plasmabili a proprio piacimento, ma lo sono gli esempi per cercare di spiegarle.
Ricordo che studiando, c'erano degli scienziati/autori di testi, che usavano metodi opposti, l'americano Richard Feynman che suonava i bonghi e dscriiveva leziosamente le onde come farfalle, il russo Lev Landau asciuttissimo che non sprecava una congiunzione e che mentre RF era alla dedica in prefazione, LL diceva già "con brevi passaggi si ricava questo" un formulone pazzesco. Allora preferivo lo stile del russo, ora di gran lunga Feynman, forse perchè le formule non le so più ricavare.
Mi piace fare esempi... Sono libere chiacchiere altrimenti basta prendersi un testo...
Per il condensarore esistono svariati esempi idraulici a serbatoio, rigido, elastico, a vasca, a torre, e a membrana unica, quindi perchè tirarne fuori un altro? Perche secondo me è costituito da dispostivi esistenti (i vasi) e l'accumulo di energia nelle membrane e nel gas compresso si capisce meglio.
Ma non mi pare di esserci riuscito, cercare di tirar fuori qualcosa di originale è dura, ed è un peccato.....

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A proposito quest'ultimo, il peccato originale, che razza di originalità può vantare, se dicono che l'hanno tutti in dotazione alla nascita?

[orione]

Ormai è diventata una questione di puntiglio per me. Ho temporizzato meglio la gif, girato un vaso per far risultare chiaro il fatto che il contenuto complessivo dei due vasi è costante, semplicemente l'aria compressa si sposta da un all'altro.
Ma più importante ancora ho cercato di rendere con le frecce di diverse misure le quantità in ingresso e in uscita (portata/corrente) e la differenza di pressione tra i due vasi. Con l'ago verticale la pressione differenziale tra i due vasi è 0.
La cosa che dovrebbe risultare evidente è lo sfasamento temporale. ovvero quando le frecce sono grandi (max portata) la pressione è la stessa sui 2 vasi e l'ago è verticale, quando l'ago è orizzontale non c'è portata.

Se si guardano solo le frecce ai due estremi pare che l'acqua lo attraversi, se si guarda un solo vaso si capisce che non è cosi perchè e la stessa acqua che entra e esce

Meglio di così non so fare. se vi ho fatto perder tempo .... mi dispiace.

Ah le cannule del manometro non hanno portata servono solo per far vedere che si misura la differenze di pressione tra i due

[CavalloGoloso]

Questo topic è da conservare! Mi era sfuggito ! Gli ho dato un'occhiata e mi rirometto na lttura attenta
Bravo, Orione!

[orione]

Grazie Tony

[masterbeat]

A Orió adesso é tutto chiaro.
Mi avevi ingannato mettendo quel tubicino attorcigliato che mi sembrava un filo elettrico.

Qui adesso siamo in oleodinamica, anzi in fluidodinamica, quello che hai fatto credo che si possa equiparare al teorema di Bernoulli.
Solo che in questo caso al posto di far aumentare la pressione con la caduta da diversa altezza e diverso passaggio la otteniamo con l'aumento di pressione dovuta solo alla strozzatura.

Naturalmente in questo caso non credo che il flusso conservi la "correntezza" perché in base alla differenza di sezione potremmo ottenere un flusso turbolento.

Contemporaneamente il fluido subirá una variazione di energia dovuta al cambiamento di sezione stessa.
Solo se si ha una supeerficie costante e una pressione costante si potrá avere una pressione costante.

I tuoi polmoni avranno infatti un primo periodo di aumento di pressione fino a araggiungere un flusso costante.
Lo si vede infatti dal manometro nella tua simulazione Perfetta.

Aggiungo che se, come in questo caso, il nostro sistema circolatorio, avesse una strozzatura ad una vena, non potremmo avere una pressione sanguigna costante, am potremmo addirittura subire una stenosi.



P.s. Certo che per portare quella temporizzazione cosi perfetta a quella gif avrai sudato qualche camicia.

[orione]

Vincenzo hai toccato infatti il punto più "dolente" del modello. il collegamento tra i vasi è sicuramente la cosa meno realistica nella similitudine col condensatore perchè determinerebbe dei ritardi dell'aria (ulteriori) nel fluire da un vaso all'altro che non ci sono in realtà. Il mio tentativo era mostrare una ipotetica costruzione assemblando oggetti che abbiamo visto tutti e che probabilmente tutti abbiamo in casa. Altrimenti a mio avviso questo funzionerebbe meglio:



nessun gas, nessun tubetto, nessuna membrana. Un setto che scorre a tenuta in un cilindro con una molla all'interno. Il setto è solidale con la spira centrale della molla e li' ha la posizione di riposo.
se vi è una differenza di pressione applicata essa fa entrare acqua, che sposta il setto e fa uscire l'acqua dall'altra parte e questo è un modo di opporsi alla variazioni di pressione. Però, la molla, quando si è caricata, torna a sputarlo indietro dalla stessa parte.
E' tutto perfettamente conforme ad un condensatore ideale? No perchè intuiamo che la molla possa per inerzia andare oltre la posizione di riposo (overshoot) e fare una sorta di oscillazione smorzata prima di tornare all'equilibrio.
Il che apre un altro fronte dei componenti idraulico/elettrici: l'induttore o la bobina che si oppone alla variazione di corrente e non di tensione ovvero nell'idraulica: di portata e non di pressione.
Il condensatore deve fare l'esatto contrario.
Tutti i componenti hanno in misura minoritaria una componente del suo "duale", l'induttore del capacitore e viceversa
Se il sistema fa delle oscillazioni, può forse voler dire che ha una componente induttiva, cioè crea una contropressione per opporsi alle variazioni di portata.