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mercoledì 22 maggio 2013

Chi era Galileo Ferraris?

Era un ingegnere torinese. Dopo essersi laureato diventa assistente di fisica tecnica al Reggio Museo Industriale Italiano, quello che poi diventerà il Politecnico di Torino. In lui si profila da subito uno spirito di invenzione molto forte.
Lui è l'inventore del primo motore motore asincrono che viene erroneamente attribuito a Nikola Tesla nella maggior parte delle volte. Per la parte biografica rimando i più curiosi alla seguente pagina.
Qui vorrei parlare in maniera molto qualitativa, per non appesantire la lettura, il motore asincrono.
È un motore, quindi un meccanismo in grado di produrre, anzi per essere precisi, di trasformare energia elettro-magnetica in energia utilizzabile, meccanica ad esempio.
La struttura base è la seguente:
 La struttra è molto semplice e nonostante ciò, il suo rendimento è abbastanza alto. Nessuna lubrificazione e questo direi che è già u gran vantaggio, dovuto anche al fatto che tra rotore e bobina c'è un piccolo spazio, chiamato traferro, in modo tale che gli organi meccanici non vengano a contatto.  Oltre la struttura, anche il funzionamento è relativamente semplice. C'è un rotore con bobine di rame smaltato in grado di ruotare. Stessa cosa nello statore, in cui il rame è avvolto a dei rettangoli ferrosi di alcune cavità. Si alimenta lo statore con una certa corrente. Il passaggio di questa genera un campo magnetico che per induzione (fenomeno fisico governato dalle due leggi di Faraday) mette in moto il rotore. Un pecca di questa motore è che il suo razionamento ha un costo energetico abbastanza elevato, nel senso che nella fase di accensione possono essere necessarie anche tensioni di 4-5 volte superiori a quella di regime.
La base fisica di funzionamento del motore è la Legge di Lorentz, secondo la quale in un conduttore percorso da corrente si genera una forza proporzionale al campo magnetico e alla corrente che attraversa il conduttore, nel nostro caso la bobina. Galileo Ferraris pensò di applicare il concetto espresso da Lorentz. Questa forza che si genera deve evidentemente essere una coppia di forze, coppia motore in questo caso, che mette in moto l'albero e permette la trasmissione del moto.
Le bobine dello statore sono percorse da una corrente che genera un campo magnetico. Questo campo magnetico investe le bobine del rotore generando una f.e.m. indotta, cioè un passaggio di corrente. Ora le bobine del rotore sono percorse da una certa corrente, ma nel frattempo sono anche "immerse" nel campo magnetico indotto, per cui secondo la legge di Lorentz si deve generare una forza. Infine occore dire che questo motore si chiama asincrono perché la frequenza di rotazione del rotore risulta diversa da quella della corrente alternata che alimenta il motore.
Consiglio una lettura del blog sull' Energia di Marco Parizia.

mercoledì 17 aprile 2013

LA CURIOSITA' DI VELASCHI..

"Nel giovinetto Velaschi si palesò una precoce affezione per le trovate migliori della meccanica e dipoi un cotale studio tutto lo prese."

Franco Velaschi è il giovane personaggio del libro La Meccanica che Gadda ci presenta come grande appassionato di meccanica e delle sue "trovate migliori". Colgo l'occasione di questo passo di lettura per citare Guidobaldo da Montefeltro, (maestro di Galileo Galilei), che potremmo chiamare"l'Euclide della situazione", nel senso che è stato colui che ha scritto un trattato sulla meccanica, che mette in evidenza quali sono le macchine semplici, tramite le quali si può costruire l'universo della tecnologia. Tra queste vengono messe in risalto:

  • LA LEVA (semplice asta rigida che ruotando intorno ad un fulcro permette di sollevare un carico con l'impiego di una forza più o meno grande a seconda del braccio di quest'ultima)

  • LA RUOTA (oggetto in grado di ruotare attorno ad un asse centrale descrivendo una perfetta circonferenza)




  • IL PARANCO (sistema di carrucole che grazie ad una carrucola mobile, permette di sollevare un oggetto con meno forza di quanta ce ne vorrebbe in un sollevamento composto da una sola carrucola)

  • IL CUNEO (macchina semplice in cui c'è un bilanciamento su un piano inclinato tra la forza trasversale impressa, ad esempio da un martello, e la forza peso che preme sul piano)
  • LA VITE (combinazione cuneo-cilindro ferroso che permette di sollevare un oggetto, o fissarlo ad un altro, tramite semplice rotazione)