L'elettrotecnica

L'elettrotecnica analizza le applicazioni dell'elettricità. Fino al XIX secolo si ponderava che l'elettricità fosse un fluido che poteva essere positivo o negativo. In epoca moderna si giunse ad una cognizione più completa del fenomeno, riassunta nelle equazioni di Maxwell (che prevedono il comportamento delle cariche elettriche; elettroni e protoni differiscono per il segno della loro carica elettrica e del campo elettromagnetico che generano).

Comparirono a breve una serie di applicazioni commerciali dell'elettricità: i motori elettrici, il telegrafo, il telefono, la radio e la lampadina elettrica. Prese piede una nuova scienza applicata, l'elettrotecnica (che si occupava appunto di progettare questo tipo di apparati).

Tra i molti scienziati e ingegneri che hanno contribuito all'evoluzione dell'elettrotecnica ricordiamo Galileo Ferraris, Antonio Pacinotti, Werner von Siemens, Nikola Tesla, Thomas Alva Edison, George Westinghouse.

Attualmente l'elettrotecnica si occupa della trasmissione e dell'utilizzo della potenza elettrica, cioè di progettare macchine elettriche e linee di trasmissione dell'energia. La teoria dei circuiti si occupa dei problemi classici della elettrotecnica da un punto di vista assiomatico; l'elettronica si sta accavallando ad alcuni ambiti che prima erano esclusivi dell'elettrotecnica (come il controllo dei motori elettrici per mezzo di dispositivi).

I principi e leggi alla base dell'elettrotecnica sono:
• Le equazioni di Maxwell (le leggi fondamentali dell'elettromagnetismo)
• La legge di Ohm (che definisce la resistenza elettrica)
• La legge di Faraday-Neumann-Lenz (che riguarda l'induzione magnetica)
• L'effetto Joule (esprime la trasformazione di energia elettrica in calore)
• Le leggi di Kirchhoff (che, per i circuiti a parametri concentrati, equivalgono alle leggi di Maxwell)

Le principali grandezze fisiche utilizzate in elettrotecnica sono invece:
• La Tensione elettrica misurata in volt
• La Corrente elettrica misurata in ampere
• La Potenza misurate in watt, var e voltampere
• La Resistenza elettrica misurata in Ohm
• La Frequenza misurata in Hertz è quasi sempre la frequenza di rete di 50 o 60 Hertz
• L’Induttanza misurata in Henry
• La Capacità elettrica misurata in Farad

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