Usiamo decine di cavi elettrici ogni giorno, collegati a qualsiasi cosa: dietro la Tv, per caricare il telefono, per giocare alla Playstation; ma sappiamo come funzionano? Come fanno a trasportare elettricità?
In questa pagina discuteremo di questo e alla fine parleremo di come gestirli ed organizzarli in cablaggi, come mantenerli e farli durare il più possibile.
I cavi elettrici traportano elettroni
I fili elettrici, noti anche come conduttori, sono essenziali per il trasporto dell’energia elettrica (i responsabili sono gli elettroni) da un luogo all’altro all’interno di un circuito.
Questi fili sono realizzati principalmente utilizzando materiali altamente conduttivi, con il rame e l’alluminio tra i più comuni.
La scelta di questi materiali è basata sul fatto che hanno una grande quantità di elettroni liberi.
Gli elettroni liberi sono particelle cariche negativamente che possono muoversi liberamente all’interno della struttura cristallina del materiale. Potete fare un ripasso di queste cose su questo sito web che tratta diversi concetti di fisica.
Quando una differenza di potenziale, nota come tensione, viene applicata ai capi di un filo conduttore, si crea un campo elettrico che agisce sugli elettroni liberi nel materiale.
Questo campo elettrico spinge gli elettroni a muoversi dalla zona a potenziale più alto (positiva) a quella a potenziale più basso (negativa). È importante notare che la corrente elettrica fluisce in senso opposto al movimento degli elettroni, seguendo la convenzione storica che considera la corrente come il flusso di cariche positive.
Il flusso di elettroni attraverso il filo costituisce la corrente elettrica, che è la quantità di carica che passa attraverso il filo in un dato intervallo di tempo. Questo è ciò che consente ai dispositivi elettrici di funzionare, poiché ricevono l’energia necessaria sotto forma di corrente elettrica.
Oltre al flusso di corrente, un altro aspetto importante da considerare è la resistenza del filo. La resistenza è una proprietà intrinseca del materiale conduttore e dipende dalla sua lunghezza, sezione trasversale e temperatura.
Quando la corrente attraversa un filo con resistenza, una parte dell’energia viene dissipata sotto forma di calore, in accordo con la legge di Joule, o effetto Joule. Ecco perché quindi i fili sono caldi quando li tocchiamo. Questo riscaldamento può essere significativo in fili sottili o in applicazioni ad alta corrente, ed è un fattore importante da considerare per evitare il surriscaldamento e le perdite di energia indesiderate.
Come conservare e far durare tanto i cavi elettrici
La protezione e la corretta gestione dei cavi elettrici sono fondamentali per garantire l’integrità e la sicurezza dei tuoi impianti elettrici casalinghi. Ma anche per risparmiare soldi, fa bene quindi anche alle nostre tasche.
Prima di tutto, è importante assicurarsi che i cavi siano stati installati correttamente, soprattutto assicuratevi che abbiate usato i cavi giusti! Usare cavi USB vecchi per modelli di PC nuovi può far rompere i dentini del PC, rompendo anche il cavo. Usate quindi cavi compatibili e non troppo datati.
La scelta dei cavi giusti è quindi importante. A proposito di questo abbiamo scritto un articolo su come scegliere l’alimentatore giusto. L’alimentatore è importantissimo per far funzionare tutti i dispositivi che non hanno batterie.
Assicurati di utilizzare cavi elettrici che siano adatti all’applicazione specifica e che abbiano la capacità di conduzione e la resistenza richiesta per la corrente e la tensione previste. Utilizzare cavi di qualità da fornitori affidabili è essenziale per garantire la durata e l’affidabilità del sistema.
Per evitare sovraccarichi, è fondamentale non superare la capacità di conduzione dei cavi. Il sovraccarico può causare surriscaldamento e danneggiare il rivestimento isolante dei cavi. Assicurati che la capacità dei cavi sia sufficiente per gestire la corrente richiesta dagli apparecchi collegati.
Evitate quindi di tenere sempre sotto carica PC o telefoni, al fine di evitare surriscaldamenti vari. Ricordate che dentro questi dispositivi vi sono delle resistenze: la resistenza una volta che si bruciano non si possono più recuperare!
Evita torsioni e piegature eccessive dei cavi, poiché ciò può danneggiare il loro isolamento e compromettere la sicurezza.
Mantieni i cavi dritti e senza piegature acute per preservare la loro integrità. Riguardo ciò ultimamente va di moda il cablaggio: ossia l’organizzazione precisa ed ordinata, a volte fatta da un professionista, dei cavi che si usano. Se avete ad esempio molti schermi, molti pc, un ufficio o cose simili, un lavoro di cablaggio è un qualcosa che potreste considerare.
Quando si utilizzano cavi all’esterno, proteggili da agenti atmosferici come pioggia, sole e umidità utilizzando scatole di giunzione impermeabili e cavi progettati per resistere alle intemperie.
Inoltre, ispeziona regolarmente i cavi per individuare segni di danni, surriscaldamento o usura e sostituisci immediatamente quelli danneggiati o compromessi per prevenire problemi più gravi.
Ecco quindi che un po’ di informazione, soprattutto su cose che vediamo ed utilizziamo, senza sapere più di tanto di cosa sono effettivamente, è sempre importante. Speriamo in questo articolo di avervi dato una idea più chiara di cosa sono, come utilizzarli e come salvaguardarli!