Il funzionamento della pila nel circuito elettrico
Pile aaaa, pile a bottone, mezze torce; le pile sono piccoli dispositivi di uso comune che vengono utilizzate quotidianamente da milioni di persone in tutto il mondo.
Il loro utilizzo avviene, nella maggior parte dei casi, senza avere alcun tipo di nozione tecnica circa il reale funzionamento e il ruolo che svolgono all’interno del circuito elettrico.
In questo breve articolo indagheremo il ruolo che la pila svolge in un comune circuito elettrico e qual è la differenza tra circuiti con generatori in serie e in parallelo.
Com’è fatta una pila
Prima di scoprire quale ruolo svolge in un circuito, è importante capire che cos’è esattamente una pila e come funziona.
Prendiamo come esempio una comune pila microstilo, più piccola di una ministilo e acquistabile su questo sito. Guardandola, non notiamo nulla di particolare, in quanto si presenta come un comune cilindretto in metallo con una piccola sporgenza su una delle due facce.
All’interno di questo piccolo oggetto sono però racchiusi elementi che, attraverso precise reazioni chimiche, consentono di ottenere la carica elettrica necessaria per alimentare telecomandi, orologi e quant’altro.
La reazione si svolge all’interno della cella galvanica e ha luogo grazie alla presenza di un anodo e un catodo. Mentre l’uno, corrispondente al polo negativo, subisce una reazione di ossidazione, perdendo elettroni, l’altro, ossia il polo positivo, aumenta il numero di elettroni e subisce un processo di riduzione.
La reazione crea una tensione che dà origine alla carica elettrica, la quale viene prodotta fino a quando l’anodo non risulta completamente ossidato.
Nel caso in cui la nostra microstilo aaaa fosse una classica pila alcalina, avremmo un anodo di zinco e un catodo di ossido di manganese. Quando lo zinco ha terminato il processo di ossidazione, la pila può dirsi esaurita e deve essere riciclata.
Il circuito elettrico
Passiamo ora ad analizzare un classico circuito elettrico e vediamo quale ruolo svolgono le nostre batterie aaaa alcaline.
All’interno del circuito elettrico è possibile individuare:
- Un generatore di corrente che, in questo caso, è rappresentato dalle pile aaaa;
- Un utilizzatore di corrente, il quale può essere costituito da una lampadina o da qualsiasi altro elemento si intenda alimentare;
- Il filo conduttore che unisce i poli;
- L’interruttore che consente di chiudere e aprire il circuito, permettendo alla corrente elettrica di circolare o di fermarsi.
Le pile, quando il circuito è chiuso, generano corrente e la trasmettono all’utilizzatore, fino a quando l’anodo non esaurisce il suo potenziale.
In alcuni casi, una singola batteria non permette di ottenere sufficiente tensione o sufficiente corrente e deve essere collegata ad altre pile simili, formando un circuito a generatori in parallelo o in serie.
Pile aaaa collegate in parallelo
Creare un circuito con generatori in parallelo significa collegare tutti i poli positivi da una parte e tutti quelli negativi dall’altra; in questo modo si riesce a ottenere un’intensità di corrente superiore, corrispondente al prodotto della corrente della singola pila moltiplicata per il numero di microstilo inserite nel dispositivo. La tensione corrisponde invece a quella del singolo generatore.
Collegamento in serie
Il collegamento in serie si ottiene collegando il polo positivo di una pila con quello negativo della pila successiva. La carica, in questo caso, rimane invariata, ma la tensione risulta aumentata.
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