Appunti di elettronica: alternatore

In questi appunti di elettronica analizzeremo uno strumento che trova un numero enorme di applicazioni, poiché è in grado di produrre direttamente corrente elettrica alternata: stiamo parlando dell'alternatore. Per capire cos'è l'alternatore, bisogna innanzitutto capire cosa si intende per corrente elettrica alternata: a differenza di quella continua, la corrente elettrica alternata non ha sempre lo stesso verso, ma lo inverte ad una certa frequenza. L'alternatore è quindi uno strumento che, grazie al principio dell'induzione elettromagnetica, riesce a trasformare l'energia meccanica in elettrica, permettendo quindi di produrre energia a partire da un movimento più o meno continuo, come può essere quello di una ruota che gira. La differenza sostanziale tra alternatore e dinamo sta proprio in questo, ovvero nel fatto che il primo produce corrente alternata, il secondo corrente continua.

La maggior parte degli strumenti che utilizzano la corrente alternata per funzionare, sono costituiti da un circuito chiuso immerso in un campo magnetico; il circuito viene fatto ruotare e, per effetto dell'induzione magnetica, si crea una forza elettromotrice indotta, avente una propria differenza di potenziale, che può essere utilizzata per alimentare un carico, ad esempio un motore elettrico.

È possibile riprodurre il fenomeno della corrente indotta anche a casa, basta infatti prendere una spira, ovvero un circuito conduttore chiuso e metterlo in un campo magnetico generato da un magnete a forma di ferro di cavallo. Se fate ruotare il circuito, si genererà una corrente che per metà rotazione circolerà in un verso, mentre nell'altra metà della rotazione nel verso opposto.

Nell'alternatore la corrente ha lo stesso verso della forza elettromotrice (f. E. M.) indotta. Per determinare il verso della fem è possibile usare una regola precisa. In ambito fisico si fa ricorso alla regola della mano destra, ma c'è un metodo ancora più semplice: quando un lato della spira, ruotando in senso orario, passa sotto il polo nord del magnete, la fem e la corrente hanno verso entrante nel piano del foglio, entrano cioè nella figura; quando un lato della spira, ruotando in senso orario, passa sotto il polo sud del magnete, la fem e la corrente hanno verso uscente dal piano del foglio. È bene ricorda che esistono diversi tipi di alternatore, ma quelli più diffusi sono quelli privi di contatti striscianti, così da durare di più nel tempo.