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Energia e trasformazioni energetiche

Luca Sguanci
Dal Sole alla Terra Il Sole, fonte primaria di energia del nostro pianeta, irradia la sua energia nello spazio. La radiazione elettromagnetica porta con sé luce e calore e costituisce circa il 95% dell’energia che abbiamo disponibile. Che cosa è l’energia? Il termine energia deriva dal greco energeia che significa capacità di agire. Possiamo infatti facilmente pensare l’energia come la vitalità, la forza necessaria per compiere uno sforzo fisico o mentale prolungato.

Microcontrollori (MCU)

Luca Sguanci
Microcontrollori – MCU MicroController Unit Un micro-controllore (MCU MicroController Unit) è un piccolo computer che risiede in un singolo circuito integrato. Un microcontrollore può essere inserito all’interno di un dispositivo oppure essere integrato in una scheda di prototipazione insieme a altri componenti e a delle periferiche di input/output programmabili: questo è il caso della piattaforma Arduino. Analogie e differenze tra microcontrollori e computer Che vuol dire che un microcontrollore è un piccolo computer?

Magnetismo e elettromagnetismo

Luca Sguanci
Magnetismo In fisica il magnetismo è quel fenomeno per cui alcuni materiali sono in grado di attrarre ferro e altri elementi metallici. Nel 600 aC Talete di Mileto descrive la particolare proprietà di alcune rocce che erano in grado di attrarre pezzi di ferro. Queste rocce si trovavano in Grecia nella regione di Magnesia, da cui il nome della roccia, magnetite (Fe3O4 è un ossido di ferro), e quello del fenomeno: magnetismo.

Cella galvanica

Luca Sguanci
Cella galvanica Una cella galvanica è un dispositivo che converte energia chimica in energia elettrica. Una batteria è un insieme di celle galvaniche collegate tra di loro. La cella, o meglio le due semi-celle Una cella galvanica in generale è composta da due semicelle. In ciascuna semicella è presente un elemento metallico immerso in una soluzione acquosa conduttiva, l'elettrolita. Prendiamo per esempio una barretta di zinco Zn(s) immersa in una soluzione salina, composta ad esempio da ioni solfato SO42-: la barretta di zinco tenderà a cedere elettroni alla soluzione, e dunque a sciogliersi, secondo la reazione

Elettricità

Luca Sguanci
Che cosa è l’elettricità? E' la proprietà che accomuna i materiali elettrici. Che cosa sono i materiali elettrici? sono i materiali che si comportano come l'ἤλεκτρον (elektron), l’ambra. Antica Grecia Nel 600 aC Talete di Mileto osserva che un pezzetto di ambra (resina fossile), se strofinato sulla pelliccia di animali, è capace di attrarre piccoli pezzi di foglie. Il secolo della Scienza Nel 1600 dC William Gilbert compie diversi esperimenti con l’ambra e scopre che questa è in grado di attrarre diversi materiali, non solo piccoli pezzi di paglia ma anche foglie, metali, legno, gocce di olio e perfino gocce di acqua: gli unici materiali che sembra non siano attratti sono quelli rarefatti, come l’aria.

Effetto serra e Cambiamento climatico

Luca Sguanci
Effetto serra e cambiamento climatico Effetto serra L'effetto serra è un fenomeno naturale che permette la vita sul pianeta. In particolare è un fenomeno atmosferico-climatico che indica la capacità di un pianeta, nel nostro caso la Terra, di trattenere nella propria atmosfera parte dell’energia proveniente dalla sua stella, il Sole. L’effetto serra agisce attraverso la presenza in atmosfera di alcuni gas - detti appunto gas serra - che hanno come effetto globale quello di mitigare la temperatura dell’atmosfera isolandola parzialmente dalle grandi escursioni termiche a cui sarebbe soggetto il pianeta in loro assenza: per la Terra, in assenza di atmosfera, la temperatura della superficie sarebbe di circa -200 °C.

Radioattività e energia nucleare

Luca Sguanci
La scoperta della radioattività La radioattività è un fenomeno naturale per cui gli atomi di alcuni elementi (elementi pesanti) emettono per instabilità nucleare particelle alfa (nuclei di elio), particelle beta (elettroni) e raggi gamma (radiazione energetica). Nel 1895 Wilhelm Röntgen aveva scoperto i raggi X, una radiazione incognita di frequenza circa 1019Hz, scoperta durante gli esperimenti su i raggi catodici. Nel 1896 Henri Becquerel lavorava sui materiali fosforescenti, in particolare su cristalli di uranio, quando decise di compiere un esperimento in cui una lastra fotografica veniva avvolta con della carta nera - per non permettere l’esposizione alla luce - e su di questa venivano appoggiati dei sali di uranio.

Fotografia

Luca Sguanci
Fotografia e macchina fotografica Il termine fotografia deriva dai termini greci phos e graphé, e significa scrittura con la luce. La luce è un'onda elettromagnetica e lo spettro del visibile ha una frequenza di circa 1015 Hz. La macchina fotografica è un dispositivo in grado di fissare un’immagine su un supporto. Storicamente nella fotografia analogica il supporto è un supporto analogico, ovvero sia un’emulsione chimica in cui i sali di alcuni elementi (cristalli di cloruro e bromuro di argento) sono in grado di reagire all’esposizione alla luce per aggregarsi e formare l’analogo chimico di un’immagine.

Drogaggio del silicio

Luca Sguanci
Il silicio Il silicio (dal latino silex, selce) è un elemento chimico che ha come simbolo Si e numero atomico 14. E' stato scoperto nel 1787 da Antoine Lavoisier. Il silicio è il secondo elemento per abbondanza nella crosta terrestre (dopo l’ossigeno) e si stima che sia l’ottavo elemento per massa nell’universo. In natura il silicio non si presenta puro ma sotto forma di biossido di silicio, SiO2, e si può ricavare da questo seguendo diverse reazioni chimiche che permettono di ottenere diversi gradi di purezza.

Telegrafo e Radio

Luca Sguanci
Per un’introduzione ai segnali elettrici, si veda il post segnali e segnali elettrici. Telegrafia La telegrafia, ovvero sia la trasmissione di segnali a distanza, avviene da tempi remoti, basti pensare alla trasmissione di un messaggio codificato attraverso un raggio di luce riflesso per mezzo di uno specchio, oppure ai segnali di fumo. Nel 1767 la Royal Society inglese introduce il telegrafo ottico e nel 1791, in Francia, i fratelli Chappe crearono la prima torre di segnalazione a distanza, utilizzando pannelli riflettenti bianchi e neri, orologi, telescopi e un sistema di codici per la trasmissione di messaggi.