29 agosto 1831: Michael Faraday inventa il trasformatore

Si vede il fisico e chimico britannico Michael Faraday (1791-1867), data sconosciuta. (Foto AP)

di: David Tristan

Inserito: 29 agosto 2023 / 09:33 EDT

Aggiornato: 29 agosto 2023/09:31 EDT

LONDRA, (WHTM) — Una delle più grandi menti scientifiche della storia era in gran parte autodidatta.

Michael Faraday (1791-1867) nacque in una famiglia povera e ricevette solo pochi anni di istruzione scolastica formale prima di diventare apprendista all'età di 14 anni. Con immensa fortuna sua e, in ultima analisi, del mondo intero, divenne apprendista presso un libraio. Faraday trascorse gran parte dei suoi sette anni di apprendistato leggendo quanti più libri poteva. Lungo la strada sviluppò un interesse per la scienza, in particolare per la scienza dell'elettricità bizzarra, complessa, confusa, sorprendente e appena consolidata.

Subito dopo la fine del suo apprendistato fu nominato assistente presso la Royal Institution of Great Britain, un importante centro per l'educazione scientifica e la ricerca. I suoi esperimenti avrebbero perfezionato le teorie alla base dell'elettricità; fu infatti il primo a intuire che, contrariamente alle credenze dell'epoca, esisteva un solo tipo di elettricità, che produceva fenomeni diversi a seconda della quantità di energia immessa nel sistema.

Lungo la strada ha inventato alcune cose interessanti.

Nel 1821 eseguì un esperimento in cui l'energia elettrica fu convertita in movimento: nacque il primo motore elettrico. Poi, il 29 agosto 1831, testò un anello di ferro, che era stato avvolto con due anelli di filo isolato. I due avvolgimenti non erano collegati in alcun modo, forma o forma, eppure, quando collegava una batteria a una bobina di filo, l'altro filo produceva una corrente elettrica misurabile. Faraday aveva dimostrato il principio della mutua induzione: l'elettricità in una bobina di filo stimolava la produzione di un campo magnetico nel ferro, e il campo magnetico poi stimolava un segnale elettrico proveniente dall'altra bobina. Aveva anche creato il primo trasformatore e senza il trasformatore la nostra moderna infrastruttura elettrica non potrebbe esistere.

Vedete, non è necessario che le due bobine di filo in un trasformatore abbiano lo stesso numero di giri attorno al nucleo. Se la corrente è collegata alla bobina con meno spire (il primario in questa immagine) la bobina con più spire (il secondario) emetterà più tensione di quella immessa nel primario. Questo è quello che viene chiamato trasformatore step-up. .

In un trasformatore step-down il processo è invertito. L'elettricità viene alimentata in una bobina primaria con più spire rispetto alla bobina secondaria, il che si traduce in una minore tensione in uscita dal secondario.

Traiamo molti vantaggi dai trasformatori step-down. Le linee ad alta tensione delle centrali elettriche hanno una tensione nominale fino a 750.000 volt e talvolta anche di più. (Questo perché (a) molta energia viene persa quando il calore passa attraverso le linee di trasmissione e (b) l'industria pesante ha elevate richieste di energia.) Il trasformatore in una sottostazione ridurrà la tensione e il trasformatore sul palo della luce ( solitamente un cilindro grigio) ridurrà ulteriormente la tensione, in modo che possa alimentare la tua casa senza incendiare il cablaggio. Infine i cavi di alimentazione del computer, dei cellulari, dei tablet, dei caricabatterie, ecc. contengono piccoli trasformatori per abbassare ulteriormente la tensione.

E possiamo far risalire questa innovazione a Michael Faraday e ai suoi primi esperimenti sull'elettricità.