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Scopri il mondo
dell’energia
Nome
Scuola
Classe
Età
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Indice
Capitolo 1 Una volta la vita senza corrente non era semplice...
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Capitolo 2 Le possibilità offerte dalla corrente
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Capitolo 3 Elettroni elettrizzanti
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Capitolo 4 Un circuito elettrico funziona così
16
Capitolo 5 L’elettricità viene prodotta così: magnetismo
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Capitolo 6 Le nostre fonti energetiche: le fonti fossili e l’uranio
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Capitolo 7 Le nostre fonti energetiche: fonti rinnovabili
37
Capitolo 8 Ecco come la corrente arriva a casa
42
Capitolo 9 Così usi la corrente in modo sicuro!
44
Capitolo 10 Così risparmi energia
46
Risultati
49
L'energia in pillole
50
Prima le presentazioni
Chi ti accompagna nello studio di questo libro?
Anna ha nove anni e vuole sapere tante
cose sulla corrente e l’elettricità. I suoi
hobby sono i cavalli e lo sport.
Il detective dell’energia di E.ON ti aiuta
a cercare gli indizi. Lui sa molto
sull’energia e sul risparmio energetico.
Leon ha dieci anni ed è il fratello di
Anna. Frequenta la stessa scuola
elementare e gioca a calcio.
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Scopri il mondo dell’energia
Una volta la vita senza corrente
non era semplice...
Oggigiorno quasi tutti utilizzano
la corrente. I computer, la luce e i
televisori funzionano tutti grazie
alla corrente elettrica.
Una volta gli uomini non avevano la corrente e quindi
dovevano escogitare altri modi per poter, ad esempio,
cucinare il cibo o illuminare la casa. Per millenni gli
uomini utilizzarono il fuoco a legna per riscaldarsi e per
cucinare la carne e il pesce.
Oltre al fuoco a legna essi iniziarono ad utilizzare le
candele e le lampade a petrolio per illuminare le abitazioni e per riscaldarle. Dopo quel periodo utilizzarono la
legna e il carbone che venivano bruciati nelle stufe, con
cui riscaldavano le proprie abitazioni. È soltanto nel
1880 che si utilizzò per la prima volta l’elettricità per l’illuminazione pubblica. Anche i computer e i televisori
non esistono da tanto tempo. Sessanta anni fa quasi
nessuno aveva una TV e meno di trent’anni fa nessuno
aveva mai sentito parlare di un computer.
Oggigiorno tutto è più semplice... Al momento
chiunque accende semplicemente la luce o spegne la
stufa. Nel bagno scorre l’acqua calda per potersi fare
una bella doccia e il forno si scalda velocemente per
cucinare. Guardare la TV e ascoltare la musica sono
diventati una cosa normalissima, il computer viene utilizzato per fare i compiti e l’ascensore ti porta velocemente e comodamente un paio di piani più in alto o
più in basso.
Senza corrente tutto questo non sarebbe stato possibile. La corrente ci aiuta in tantissime cose giornaliere. In
questo libro impari tutto sulla corrente, perché la corrente è elettrizzante!
L'elettricità ci rende la vita più facile
La corrente ci aiuta per
Oramai la vita quotidiana sarebbe impensabile senza la corrente. A casa, a scuola, durante il lavoro, nel traffico sulla
strada - dappertutto si fa uso di corrente. La corrente aiuta a rendere la vita più piacevole e facile.
Con l’aiuto della corrente è possibile:
• Cucinare;
•
• Farsi la doccia con l’acqua calda; •
• Conservare il cibo e le bevande •
al fresco;
•
Passare l'aspirapolvere;
• Muoversi in modo sicuro nel traffiGuardare la TV;
co grazie ai semafori;
Ascoltare la radio;
• Guidare la macchina;
Andare su o giù con la scala mobile; • E ancora molto di più!
Buon divertimento alla scoperta
del mondo dell’energia!
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6
Scopri il mondo dell’energia
Chi? Cosa? Perché?
Anna: “Leon, le candele non sono luminose come le lampade
a risparmio energetico. Questo lo vedono tutti. E perché utilizzare tante candele quando hai luce a sufficienza con una
sola lampada a risparmio energetico? Quante candele
sarebbero necessarie per la stessa quantità di luce?”
Leon: “Forse dieci candele?”
Il detective dell’energia: “Sicuramente molto più di dieci
candele. Con una lampada a risparmio energetico da 12-watt
è possibile produrre una luce equivalente a quella di cinquanta candele.”
L'elettricità ci rende la vita più facile
Quali apparecchi
funzionano a corrente?
Adesso sai che la corrente rende tante cose molto
più semplici. Ma in realtà quali apparecchi
utilizzano la corrente?
Esercizio
A casa guarda in ogni stanza quali apparecchi riesci a trovare
1. Scrivi tutti gli apparecchi che incontri. Nomina almeno cinque apparecchi
2. Quali apparecchi riesci a trovare in classe che utilizzano la corrente? Nominane minimo due.
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Scopri il mondo dell'energia
Le possibilità offerte dalla corrente
Adesso sai a cosa ci serve
la corrente. Ma cos’è che
si può fare con la corrente?
La corrente può produrre
calore, luce, freddo e
movimento.
Ad esempio, il forno della cucina cuoce il cibo, il phon
asciuga i capelli, le lampade fanno luce e il ventilatore
crea un venticello fresco. Ma la corrente può anche
produrre il freddo. Pensa al frigorifero o al congelatore.
Grazie ad un motorino e a un refrigerante tutto il caldo
viene aspirato dal frigorifero. Così possiamo conservare al fresco il cibo e le bevande. Su queste pagine vedi
diversi apparecchi.
L'elettricità ci rende la vita più facile
La corrente viene quindi utilizzata per diverse applicazioni. Ci sono persino degli apparecchi che hanno contemporaneamente diverse applicazioni. Pensa ad una
lampadina. Essa infatti dà luce e al contempo si riscalda.
La corrente genera luce, calore,
freddo e movimento
Esercizio
Colora i disegni di queste due pagine come spiegato qua sotto
Colora l’apparecchio di rosso se serve a riscaldare.
Colora l’apparecchio di blu se serve a raffreddare.
Colora l’apparecchio di giallo se serve a fare luce.
Colora l’apparecchio di verde se serve a generare movimento.
Attenzione! Alcuni apparecchi possono fare diverse cose.
Se un apparecchio produce luce e calore, coloralo di rosso e di giallo.
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Scopri il mondo dell’energia
Elettroni elettrizzanti
Ora sai che la corrente serve nella
vita quotidiana. Per molti di noi è
addirittura quasi indispensabile.
In realtà la corrente è elettricità
corrente. L’elettricità la trovi pure
nella natura. Pensa ai fulmini.
L'elettricità ci rende la vita più facile
Esperimento 1
Ti sei mai accorto che puoi prendere una piccola scossa elettrica
quando per esempio indossi una maglia di lana e tocchi un oggetto di ferro? Ciò è dovuto alla carica statica. Quasi tutti gli oggetti
sono carichi di questa elettricità statica. Se due oggetti con diversa elettricità statica entrano in contatto, la carica viene ripartita
in egual misura tra entrambi gli oggetti. Gli elettroni si sposteranno dall’oggetto con maggiore carica negativa all’altro oggetto.
Il seguente test ne è un simpatico esempio.
Prima gonfia un palloncino. Strofinalo per circa dieci secondi
sui capelli. Se ora allontani lentamente il palloncino dalla testa,
vedrai che i capelli rimarranno attaccati al palloncino. Strofinando
il palloncino sui capelli trasferisci la carica statica dall’oggetto più
negativo, in questo caso i tuoi capelli, al palloncino.
La scoperta dell’elettricità
Circa duemila anni fa il greco Thales van
Milete scoprì uno dei misteri della natura,
cioè l’energia. Strofinò una pietra d’ambra su
una pezza. Se dopo quest’azione teneva la
pietra vicino ad una piuma, la pietra aspirava
la piuma verso di sé e rimaneva attaccata
alla pietra per un po’ di tempo. In greco, la
pietra d’ambra si chiama anche elektron.
Ci vollero comunque altri millenovecento
anni prima che potessimo veramente utilizzare l’elettricità. In questo libro leggeremo e
impareremo ancora di più sugli elettroni.
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Scopri il mondo dell’energia
L’elettricità funziona nel seguente modo: pietra,
piante, polvere – effettivamente tutto è costituito da
piccolissime particelle. Queste piccole particelle si chiamano atomi. Attorno agli atomi si trovano delle particelle ancora più piccole. Queste particelle si chiamano
elettroni. Certi atomi trasferiscono gli elettroni con
facilità. Lo abbiamo potuto vedere nella prova del palloncino. Gli atomi dei capelli hanno ceduto alcuni elettroni agli atomi del palloncino che, a causa della carica,
ha ricevuto troppi elettroni.
Il palloncino si è caricato strofinandolo sui capelli.
I capelli infatti hanno ceduto elettroni al palloncino. Gli
atomi del palloncino volevano ritrasferire la carica ai
capelli. Per questo gli elettroni li hanno nuovamente
attratti al palloncino. Quando un palloncino svolge
quest’azione, diciamo che il palloncino è carico.
Purtroppo la quantità di energia caricata sul palloncino
non può essere utilizzata per accendere una lampada.
Ci vorrebbe molta più energia.
L’energia genera calore, luce e movimento. Grazie a
questa energia funzionano tutti gli apparecchi elettrici.
Pensa al tostapane e alle lampade. Tu stesso hai bisogno di energia. Mangiando, il tuo corpo accumula energia e, per esempio, andando in bicicletta bruci nuovamente questa energia.
L'elettricità ci rende la vita più facile
Esperimento 2
Apri il rubinetto della cucina o del bagno,
solo un pochino, quanto basta per far uscire
solo un piccolo filo d’acqua. Pettinati i capelli con un pettine di plastica. Adesso il pettine è carico di elettricità. Tieni il pettine vicino al filo d’acqua. Qui sotto scrivi cosa succede.
I piccoli apparecchi come il phon funzionano ad energia, ma con l’energia funzionano
pure i grandi apparecchi come le scale
mobili. I grandi apparecchi utilizzano molta
più energia di quelli piccoli.
Chi? Cosa? Perché?
Leon: “Anna, cosa pensi: quanto grande credi
che sia un elettrone?”
Anna: “Credo che un elettrone sia grande
quanto un capello.”
Il detective dell’energia: “Gli elettroni sono
molto più piccoli. Sono incredibilmente piccoli.
Cento miliardi di elettroni messi insieme sono
grandi più o meno quanto un capello.”
Leon: “Cento miliardi? E quanti sono esattamente?
Il detective dell’energia: “Se dovessi pagare un
elettrone al secondo, per poter pagare cento
miliardi di elettroni ti ci vorrebbero tremila anni!”
Fai sempre attenzione
con la corrente!
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Scopri il mondo dell’energia
Corrente ed elettroni La corrente viene generata nelle
centrali. Lì gli atomi liberano tantissimi elettroni.
Questi elettroni vengono poi trasportati attraverso i
cavi alle prese di corrente. Le prese di corrente hanno
due fori. La spina che va nella presa di corrente ha un
cavo con due fili. Gli elettroni passano attraverso il foro
della presa di corrente nella spina, per poi entrare in
uno dei cavi. Questo cavo, è attraversato da un filo di
rame che fa in modo che gli elettroni vengano condotti attraverso l’altro cavo, l’elettricità torna indietro
fino all’altro foro della presa di corrente.
In un tostapane avviene questo: gli elettroni scorrono attraverso il filo di rame che passa nel cavo in una
parte del tostapane. In questo modo tutti gli elettroni
si sfregano a vicenda, per cui si genera del calore, e
questo fa sì che il tostapane diventi incandescente. In
questo modo il pane viene ben abbrustolito. Quando
gli elettroni hanno attraversato quella parte del tostapane, tornano indietro alla presa di corrente attraverso
l’altro filo di rame.
Questa è corrente
La corrente è elettricità in movimento e come hai
già imparato l’elettricità può essere generata in
natura, come i fulmini.
Riepilogando:
1. La corrente è una forma di energia;
2. La corrente è costituita da numerosissimi
elettroni;
3. La corrente si muove attraverso i fili di rame
nei cavi;
4. La corrente assicura il funzionamento di piccoli e grandi apparecchi;
5. La corrente genera la luce;
6. La corrente genera calore.
La spina che può essere inserita nella presa della
corrente, è collegata tramite un grosso cavo
all’apparecchio. In questo grosso cavo si trovano
tre piccoli cavetti. Nel filo marrone c’è un filo di
rame che porta gli elettroni all’apparecchio. Nel
filo blu c’è un filo di rame che riporta indietro
gli elettroni alla presa di corrente. Infine nel cavo
ci sono anche un filo giallo e uno verde. In questo
modo, quando un apparecchio è rotto gli elettroni
non possono più attraversare gli altri fili.
Gli elettroni si muovono dalla presa di corrente al
tostapane per poi tornare indietro.
L'elettricità ci rende la vita più facile
Esercizio
Quali oggetti si caricano elettricamente?
Prendi alcuni piccoli pezzettini di carta e riponili su un
tavolo. Strofina uno ad uno gli oggetti che vedi nelle figure
sui capelli. Dopodiché tieni l’oggetto molto vicino ai
pezzettini di carta. I pezzettini vengono attirati dall’oggetto?
Ora fai una crocetta nel cerchietto vicino all'oggetto.
pennarello
legno
libro
righello
pietra
pietra d'ambra
palloncino
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Scopri il mondo dell’energia
Un circuito funziona così
Ogni apparecchio elettrico
consuma corrente quando è
acceso, ma un apparecchio
funziona solo se ha un circuito
chiuso. Questo significa che la
Gli elettroni si muovono da un polo della presa di corrente all’apparecchio, da dove, attraverso l’altro
polo, tornano alla presa di corrente. La presa di corrente serve da fonte energetica. Le lampadine e gli altri
apparecchi come la TV, il computer e la lavatrice non
consumano sempre corrente. Questo sarebbe uno
spreco di energia. Per questo su questi apparecchi c’è
un interruttore, ovvero il pulsante che devi premere
per poterli accendere. Con questo pulsante chiudi o
interrompi il circuito della corrente. Se il circuito è
interrotto, gli elettroni non possono più muoversi.
Per questa ragione l’apparecchio non si accende e di
conseguenza non consuma corrente.
corrente può muoversi in circolo.
La corrente si muove
in un circuito
Da cosa è costituito un circuito?
1. In primo luogo una fonte di corrente, come una presa di
corrente, un accumulatore o una batteria.
2. Una lampadina o un apparecchio come un tostapane o un
frigorifero.
3. Un filo di rame dalla fonte di corrente all'apparecchio.
4. Un interruttore con il quale è possibile accendere e spegnere
l’apparecchio.
5. Un secondo filo di rame, che parte dall’apparecchio e torna
indietro alla fonte di corrente.
Se tutti questi elementi sono collegati tra loro, gli elettroni possono circolare e il circuito è chiuso.
L'elettricità ci rende la vita più facile
Per poter creare un circuito semplice hai bisogno di:
1. Una batteria da 4,5 volt;
2. Una lampadina piccola, da 2,5 v.;
3. Due fili di rame sottili di
venti centimetri.
Rimuovi un pezzettino di plastica dalle estremità di
entrambi i fili. Avvolgi queste estremità attorno ai poli
della batteria. Si tratta dei piedini in ferro sulla parte
superiore della batteria.
Sul polo negativo gli elettroni si muovono verso la lam
lamposi
padina. Il filo del polo negativo deve essere quindi posizionato sotto la lampadina. Dalla lampadina tornano
nuovamente indietro verso il polo positivo. Il filo del
polo positivo si appoggia sul lato del portalampada.
lampadiIl portalampada è la parte argentata sotto la lampadi
na. Se tutto va bene, la lampadina si accende!
Esercizio
Crea un circuito con un interruttore
In un circuito con una lampadina è facile inserire
un interruttore. Taglia il filo blu in due parti e da
entrambe le estremità togli un pezzettino di plastica. Incolla un pezzo di foglio di alluminio sulla
metà di una striscia di cartone. Ora posiziona
entrambe le estremità dei fili sul pezzo di cartone
senza il foglio d’alluminio. Piega il cartone in due.
Non appena il foglio di alluminio tocca i fili, si
accenderà la lampadina. Ciò avviene perché, in
questo modo, il circuito viene chiuso di nuovo. Puoi
spegnere la lampadina aprendo di nuovo il cartone.
Attenzione! Per questo esperimento è meglio
usare batterie piccole. Soltanto in questo test puoi
tagliare i cavi. Altrimenti non tagliare mai i cavi
senza ragione, poiché a causa della corrente
potrebbe essere mortalmente pericoloso!
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Scopri il mondo dell’energia
Il circuito è chiuso?
Qui sopra vedi una serie di figure che rappresentano
un circuito. Se il circuito è chiuso, la lampadina si
accende. In quale delle figure sopra il circuito è chiuso?
Segna con una crocetta.
Gli elettroni possono muoversi molto facilmente, anche
attraverso materiali come il metallo. Per questo nei
cavi ci sono anche fili di rame, anch’esso è un tipo di
metallo.
L'elettricità ci rende la vita più facile
Esperimento
legno
Attraverso quali oggetti possono muoversi gli elettroni?
graffetta
corda
Gli elettroni possono muoversi attraverso diversi materiali. In questa pagina vedi diversi oggetti. Attraverso
alcuni di questi oggetti gli elettroni possono muoversi
bene, ma attraverso altri non riescono a muoversi per
niente. Nel prossimo esperimento analizzeremo in
quali oggetti è possibile lo spostamento degli elettroni
e in quali non lo è.
Nell’esperimento precedente hai messo un pezzo di
cartone con un foglio d’alluminio tra due fili rossi.
Hai visto che il foglio d’alluminio serviva a mantenere
accesa la lampadina. Adesso sostituiamo il cartone con
uno degli oggetti della pagina. Per esempio il righello.
suola delle scarpe
foglio d'alluminio
forchetta
magnete
Esercizio
Ora la lampadina si accende?
Nella colonna a sinistra scrivi tutti gli oggetti che conducono gli elettroni e che quindi fanno accendere la lampadina.
A destra scrivi tutti gli oggetti che non lasciano passare gli elettroni, per cui la lampadina non si accende.
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Scopri il mondo dell’energia
L’elettricità viene prodotta così:
magnetismo
Adesso sai come funziona un circuito. In questo
capitolo apprenderai come viene generata
la corrente.
La forza di attrazione di un magnete Un oggetto carico di elettricità, come un palloncino, può attirare dei
pezzettini di carta. Lo hai potuto vedere tu stesso nel
capitolo 3. Lo si potrebbe paragonare a un magnete.
Esso infatti può attirare il ferro. Questo fenomeno
viene definito magnetismo. Un magnete è composto
da tantissimi piccoli magneti che a loro volta sono
composti da atomi ancora più piccoli. Questi ‘mini
magneti’ si muovono tutti nella stessa direzione, come
puoi vedere nella figura a pagina 21.
Il magnete I magneti attirano determinati metalli.
I magneti vengono utilizzati per la produzione di elettricità. Il modo in cui questo avviene sarà descritto nel
prossimo capitolo: ‘Come funziona una dinamo’.
Fatti sui magneti
1. I magneti hanno un polo nord e un polo sud.
2. Il polo sud di un magnete attira il polo nord dell’altro magnete e viceversa.
3. Un polo sud respinge un altro polo sud. Questo vale pure per il polo nord. Quindi, due lati uguali non si attirano
ma piuttosto si respingono.
4. La corrente viene prodotta con l’aiuto di un magnete.
5. I magneti ci aiutano anche nella nostra vita quotidiana. Pensa al frigorifero. La porta resta chiusa perché un
magnete la mantiene in questa posizione.
L'elettricità ci rende la vita più facile
polo nord
La terra ha un polo nord ed un
polo sud magnetici. Con il
loro magnetismo attirano
le lancette di una bussola.
La lancetta della bussola
indica sempre il Nord.
Con una bussola puoi stabilire la giusta direzione.
Tieni la bussola in modo
posizionache la lancetta sia posiziona
direta sulla N di Nord. Quella dire
quezione sarà dunque il Nord, in que
diresto modo saprai anche in quale dire
zione si trovi in quel momento l’Oriente, il
Sud, l’Occidente.
polo sud
mini magnete
Chi? Cosa? Perché?
Sulla figura vedi dei poli rossi e verdi. Questi sono i
poli nord e i poli sud. I mini magneti indirizzano tutti i
loro piccoli poli sud nella direzione del polo sud. Puoi
vederlo dal colore verde dei minimagneti, che sono
tutti rivolti nella direzione della parte verde del magnete. Questo vale pure per le parti rosse, che in questo
caso sono il polo nord del magnete.
Come puoi vedere nella figura, un
Anna: “Leon, questo magnete attira anche i pezzettini di carta?”
(verde). Questo avviene perché sono
Leon: “No, penso di no.”
polo nord (rosso).
polo sud respinge un altro polo sud
uguali. Lo stesso vale anche per il
Il detective dell’energia: “Leon ha ragione.
I magneti attirano soltanto altri oggetti di metallo.”
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Scopri il mondo dell’energia
La corrente viene generata così:
dinamo
Ora sai già abbastanza cose sui magneti. Ma lo sapevi che la dinamo della
bicicletta genera corrente con dei magneti? Una dinamo è una piccola
centrale elettrica. Di seguito spiegheremo esattamente come funziona.
Un ciclista spinge sui pedali e quindi muove le gambe.
Questa viene chiamata energia di movimento. Grazie
a questa energia la bicicletta va avanti. Con questa
energia il ciclista può anche generare luce. Se la dinamo è appoggiata sulla gomma, all’interno della dinamo
viene generata corrente. Attraverso un filo, gli elettroni
si spostano quindi verso la lampadina. Attraverso un
altro filo essi ritornano alla dinamo. La luce rimane
accesa fino a quando il ciclista continua a pedalare e la
dinamo è appoggiata sulla ruota della bicicletta.
È così che funziona una dinamo ed è così che funzionano i generatori delle grandi centrali elettriche quando
generano energia.
Esercizio
Quali luci si accendono?
Qui sopra vedi tre figure di ciclisti. Su quale bicicletta si accenderanno le luci anteriore e posteriore quando il ciclista si mette in
movimento? Fai molta attenzione alla dinamo.
Metti una crocetta sul ciclista giusto.
La dinamo
La figura mostra il funzionamento della dinamo
su questa bicicletta. Il magnete che si trova nella
dinamo è dotato di un polo sud e di un polo nord.
Questi poli girano. Di conseguenza gli elettroni
nel filo iniziano a muoversi. Questo avviene perché vengono respinti ed attratti. Si muovono il
più velocemente quando il filo è avvolto attorno
alla bobina. Nella bobina si trova anche un nucleo
di ferro che fa sì che gli elettroni si muovano più
velocemente. Con l’aiuto di questo magnete nella
dinamo viene quindi generata la corrente.
L'elettricità ci rende la vita più facile
Se quando si pedala la
rotellina della dinamo poggia sulla gomma, allora il
magnete all’interno della
dinamo gira.
Adesso il magnete gira
attorno al proprio asse.
Quindi gli elettroni nel filo
inizieranno a muoversi, perché sono attratti dal
magnete.
Gli elettroni si muovono
attraverso il filo, che è avvolto attorno al nucleo di ferro.
Così viene generata la corrente. È così che si accendono le luci della bicicletta.
Questo avviene perché il
circuito è chiuso. Passando
attraverso un filo, gli elettroni si muovono verso la
lampadina e attraverso l’altro filo tornano indietro alla
dinamo.
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Scopri il mondo dell’energia
La corrente viene generata così:
elettromagnete
Andando in bicicletta la dinamo genera corrente con un magnete. Con la
corrente puoi trasformare in un magnete anche un chiodo. Con la corrente e
un filo, il chiodo diventa un magnete elettrico.
I magneti nella vita
quotidiana
1. Il campanello della porta.
2. Il motore elettrico.
3. Il meccanismo automatico di apertura delle
porte.
Il filo viene avvolto come una bobina attorno al chiodo.
Questo fa sì che la corrente si sposti attraverso il cavo
dalla batteria verso il chiodo e viceversa. In questo
modo tutti i minimagneti si spostano nella stessa diredirezione. L’elettromagnete attira così le graffette. Questa
tecnica viene utilizzata anche nei motori elettrici.
Nel prossimo capitolo leggeremo come funziona.
L'elettricità ci rende la vita più facile
Crea il tuo elettromagnete
Hai bisogno di:
1. Una batteria da 4,5 volt;
2. Un chiodo lungo;
3. Un filo sottile di circa un metro di lunghezza;
4. Graffette.
Prima metti il chiodo libero vicino alle graffette. Le
graffette restano attaccate al chiodo? Scrivi qui sotto
la risposta.
Adesso avvolgi il filo per quindici volte attorno al
chiodo e collega il filo al polo sud e a quello nord che si
trovano sul lato superiore della batteria. Annota nella
tabella a fianco quante graffette restano attaccate al
chiodo. In seguito avvolgi il filo per trenta volte attorno
a quest’ultimo. Nella tabella scrivi quante graffette
restano attaccate adesso al chiodo.
Puoi inserire anche un interruttore, proprio come
abbiamo visto a pagina 17.
Esercizio
Quanto è forte l’elettromagnete?
15 avvolgimenti
30 avvolgimenti
Avvolgimenti attorno al chiodo
graffette
graffette
Soltanto il chiodo libero (senza batteria)
graffette
graffette
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Scopri il mondo dell’energia
elettromotore
La corrente viene generata così:
Molti apparecchi vengono azionati da un elettromotore. Un
elettromotore è presente, per esempio, nelle macchinine
telecomandate. È così che una macchinina giocattolo può
correre. Nella lavatrice c’è un grande elettromotore che permette
al tamburo di girare. Anche le scale mobili funzionano con un
grande motore elettrico.
8
Le parti di un motore elettrico:
1. Con una batteria da 4,5 volt è possibile azionare i
giocattoli elettrici.
2. Dal polo negativo della batteria gli elettroni si muovono attraverso il cavo verso il motore.
3. Attraverso il secondo cavo gli elettroni si spostano
dal motore e tornano al polo positivo della batteria.
4. L’interruttore chiude il circuito.
5. Gli elettroni si muovono attraverso una bobina che
ha un nucleo in ferro. E in questo modo si genera
un elettromagnete uguale a quello utilizzato nel
precedente capitolo.
6. Un elettromagnete ha un polo sud e un polo nord.
7. Attorno all’elettromagnete c’è un magnete di ferro.
Anche questo magnete ha un polo nord e un polo
sud.
8. I poli uguali si respingono mentre i poli opposti si
attraggono. È così che gira l’elettromotore.
4
2
1
L'elettricità ci rende la vita più facile
10
9
6
5
7
3
In realtà un elettromotore funziona allo stesso modo
della dinamo di una bicicletta.
La differenza: nella dinamo il ciclista deve pedalare per
generare corrente e quindi luce. L’elettromotore viene
azionato da una batteria. Un elettromotore ha dei
magneti normali e un elettromagnete. Hai già potuto
sperimentare da solo come funziona un elettromagnete. I poli dei magneti (nord e sud) continuano ad attirarsi e a respingersi permettendo all'elettromotore di
continuare a girare.
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Scopri il mondo dell’energia
La corrente viene generata così:
turbina e generatore
Sai già come funzionano il magnetismo, la
dinamo della bicicletta, l’elettromagnete
e l’elettromotore. Adesso vediamo come
funzionano le turbine e i generatori. Le
turbine e i generatori producono corrente.
Bruciando un combustibile come il carbone,
il petrolio o il gas naturale si genera energia
sotto forma di calore.
turbina
Oltre che dai combustibili fossili (carbone,
petrolio e gas naturale), la corrente viene
anche generata dall’uranio. Al momento
della fissione degli atomi dell’uranio viene
sprigionato tantissimo calore. Questo calore
porta ad ebollizione l'acqua contenuta in
grandi bollitori. In questo modo si genera
vapore acqueo. Il vapore acqueo sprigiona
una forza tale da riuscire a far girare eliche
grandissime. Queste eliche fanno parte
della turbina. La turbina è collegata con un
asse a una grandissima dinamo, che viene
chiamata generatore. La turbina fa funzionare il generatore. Il generatore produce
elettricità, come la dinamo delle biciclette.
Visto che il generatore è molto più grande
di una dinamo di bicicletta, produrrà anche
molta più elettricità.
generatore con
asse
magnete
vapore acqueo
Una bobina con un
nucleo in ferro
L'elettricità ci rende la vita più facile
Chi? Cosa? Perché?
Anna: “Leon, con una batteria, per esempio, puoi far correre una
macchinina giocattolo. Anche questa batteria utilizza corrente?”
Leon: “Non lo so di preciso.”
l detective dell’energia: “Una batteria non utilizza corrente, ma in essa la cor
corrente viene solo accumulata. La batteria quindi trasmette la corrente all’apparecall’apparec
chio, ma soltanto se il circuito è chiuso.”
La corrente può essere raccolta soltanto in una batteria o in un accumulatore. Le batterie normalmente
hanno 9 volt. La tensione dell’elettricità viene indicata
in volt. La corrente della presa di corrente ha 220 volt
di potenza o tensione.
Esperimento:
possono generare corrente non solo una turbina e un
generatore, ma anche un limone. Infila una puntina di
rame in una parte del limone. Dall’altro lato infila una
graffetta. Attorno alla puntina e alla graffetta avvolgi
un pezzettino di cavo elettrico. Collega questi cavi ad
una lampadina. Vedrai che la lampadina si accenderà.
Il limone funge dunque da batteria.*
Elettricità
Per generare elettricità c'è bisogno di
forza.
Pedalando, il ciclista genera forza
muscolare. Con questa forza di
movimento viene azionata la dinamo.
Questo fa sì che la lampadina si accenda. Per l’elettricità che viene utilizzata
nei grandi apparecchi, c’è bisogno di
molta più potenza. Per generare
energia sono necessari calore, acqua o
vento, una turbina e un generatore.
*È possibile che un solo limone non sia sufficiente ad illuminare una
lampadina, anche se è piccola. Si può comunque effettuare una facile
verifica collegando i cavi a un tester, ossia un misuratore di tensione.
Il succo di limone è in
grado di condurre
l'elettricità. Questi liquidi
vengono chiamati
elettroliti.
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30
Scopri il mondo dell’energia
Le nostre fonti energetiche:
le sorgenti fossili e l’uranio
La corrente viene generata con le turbine e i generatori,
ma ancora non sappiamo con quali fonti.
Gran parte della corrente viene prodotta dal carbone, dall’energia nucleare (uranio), dal gas naturale o dal petrolio. Il carbone, il petrolio e il gas naturale esistono già da milioni di anni e vengono
chiamati combustibili fossili. Inoltre viene utilizzato anche l’uranio. L’uranio è un metallo da sempre
disponibile sulla terra.
La centrale a carbone
Nella centrale a carbone viene bruciato il carbone. Con il calore sviluppato
viene riscaldata l’acqua. Il vapore acqueo aziona una turbina, che a sua volta
aziona il generatore. Così si genera la corrente.
vapore acqueo
turbina
generatore
rete della corrente
carbone
trasformatore
mulino per il carbone
il carbone viene
bruciato
condensatore
L'elettricità ci rende la vita più facile
Energia da carbone Per poter generare corrente con
una turbina e un generatore, nelle centrali a carbone si
brucia del carbon fossile o della lignite. Il carbon fossile
produce più energia della lignite. Questi carboni vengono bruciati per riscaldare l’acqua. Il vapore acqueo fa sì
che la turbina giri (vedi anche capitolo 5).
Energia dal petrolio Utilizziamo il petrolio per tante
cose diverse. Col petrolio si produce ad esempio la benzina per alimentare le automobili. Il petrolio si usa
anche per riscaldare le nostre case e in alcuni casi per
generare corrente.
Chi? Cosa? Perché?
I vantaggi del
carbone
1. Le riserve di carbone saranno
disponibili ancora per diverse
centinaia di anni.
2. Questa fonte è disponibile in
molte regioni della terra.
3. Il carbone è facile da trasportare
e da tenere in magazzino.
4. Rispetto ad altre fonti di energia
è abbastanza economico.
Il lato negativo del carbone è
che produce il doppio di CO2
rispetto a una centrale a gas.
Anna: “Leon, che cosa pensi, di che cosa sono
fatti la tua macchinina, il tuo castello e il tuo
palloncino?”
tubo di aspirazione dei resti
della perforatrice
Leon: “È facile, sono fatti di plastica.”
Il detective dell’energia: “È vero, ma la plastica a sua volta è fatta di petrolio. Molte cose che
utilizziamo nella vita quotidiana sono fatte di
plastica, anche chiamata materiale sintetico.”
motore della perforatrice
Normalmente il petrolio si trova a
grandi profondità sotto la superficie
terrestre. Per trovarlo si trivella la
terra. A questo scopo si usa una perforatrice.
foro di perforazione
fioretto
testa della perforatrice
petrolio
31
32
Scopri il mondo dell’energia
La stufa a gas consente di riscaldare la casa e l’acqua. Il gas
naturale è anche utilizzato per cucinare.
Energia dal gas naturale Così come col carbone e il
petrolio, con la combustione del gas naturale si generano molto calore e vapore acqueo. Il vapore acqueo
serve per azionare la turbina, che funziona quasi allo
stesso modo di un reattore. Quindi anche il gas naturale è adatto alla generazione di energia.
Dalla combustione del gas naturale si libera anche un
fumo meno nocivo rispetto a quello derivante dalla
combustione del carbon fossile e del petrolio. Il gas
naturale si trova in profondità sotto la superficie terrestre. Enormi giacimenti di gas naturale si trovano ad
esempio in Russia o nel Mare del Nord. In questo mare
il gas naturale viene estratto dalla terra con l’aiuto di
grandi piattaforme di perforazione.
Il gas naturale è anche utilizzato per cucinare. Sul fornello vedi le fiamme che si formano con l’aiuto del gas
naturale.
L'elettricità ci rende la vita più facile
Trova le cinque differenze
Qui sopra vedi degli oggetti che funzionano a gas naturale. Nel riquadro in alto e in quello in basso
sono illustrati gli stessi oggetti. Tuttavia gli oggetti che si trovano nel riquadro superiore presentano
piccole differenze rispetto agli oggetti del riquadro inferiore. Metti una crocetta sulle differenze.
33
34
Scopri il mondo dell’energia
I vantaggi del
gas naturale
Il gas naturale offre il vantaggio che durante la
combustione libera una minore quantità di
sostanze dannose.
1.
Con il gas naturale si può riscaldare. Pensa
per esempio alla stufa a gas per la casa.
2. Con il gas naturale si può generare corrente.
3. Con il gas naturale si può cucinare il cibo.
4. Anche le automobili possono essere alimentate a gas naturale.
Riscaldare e cucinare col gas naturale In passato le
case venivano riscaldate a legna e carbone. In seguito
venne introdotta la nafta.
Successivamente si passò al gas naturale. Molte persone usano il gas naturale per riscaldare la casa e l’acqua
o per cucinare il cibo. Oggi anche alcuni barbecue funzionano a gas naturale. In molte case il gas naturale
fuoriesce da un’apposita presa o da una conduttura.
Guidare a gas naturale Le automobili alimentate a
gas in genere sono meno inquinanti perché rilasciano
una quantità molto inferiore di sostanze dannose. Per
questo le auto a gas sono sempre più richieste e ci
sono sempre più stazioni di rifornimento del gas.
Il gas naturale viene misurato in chilogrammi. Un chilo
di gas naturale dà tanta energia quanto un litro di benzina.
L'elettricità ci rende la vita più facile
torre di raffreddamento
rete elettrica
trasformatore
acqua di raffreddamento
elementi combustibili con l’uranio
generatore
turbina
vapore acqueo
Corrente proveniente dall’uranio Nelle centrali nucleari si genera energia dall'uranio. L’uranio è un metallo
presente sulla terra, per la precisione nella roccia stratificata. Anche con l’uranio, è il calore a generare la corrente. Durante la scissione dei nuclei degli atomi di uranio, si sviluppa del vapore acqueo. Questa forma di
energia viene detta energia nucleare. L’uranio permette di generare molta corrente. Un chilo di uranio genera tanta corrente quanto:
1. Circa 12.000 litri di nafta, oppure
2. Circa 18.000 chili di carbone, oppure
3. Circa 56.000 chili di lignite
La fissione atomica avviene nelle centrali nucleari e
grazie ad essa si genera molto calore. Questo calore
viene usato per riscaldare l’acqua. Il vapore acqueo
prodotto dal riscaldamento dell’acqua attiva la turbina,
che a sua volta fa funzionare il generatore. È così che
viene generata la corrente.
Così come i combustibili fossili anche l’uranio non è
disponibile in modo illimitato sulla terra. Inoltre, l’energia nucleare produce rifiuti radioattivi. I rifiuti possono
essere molto diversi. Per esempio, alcuni sono rappresentati da sostanze solide, come l’attrezzatura, la terra
e gli abiti inquinati, ma possono essere radioattive
anche le sostanze liquide. Pensa per esempio all’acqua
di raffreddamento. Dato che i rifiuti radioattivi sono
dannosi per le persone, vengono conservati sotto terra
ad una grande profondità.
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36
Scopri il mondo dell’energia
Energia fossile e uranio
1. La corrente può essere generata con diverse fonti di energia, che si trovano a grandi profondità sotto la superficie terrestre. Queste sostanze sono chiamate combustibili fossili.
2. Appartengono a questi combustibili fossili il carbon fossile, la lignite, il petrolio e il gas naturale.
3. L’uranio è un metallo. Gli atomi di questo metallo possono essere scissi. Così facendo si può generare molta
corrente.
Esercizio
Di quale fonte di energia si tratta?
Unisci con una linea il nome
all’immagine corretta.
Carbone
Gas
Uranio
Petrolio
L'elettricità ci rende la vita più facile
Le nostre fonti di energia:
fonti rinnovabili
Le riserve di combustibili fossili e
di uranio nel mondo sono limitate.
Attraverso la combustione di
carboni, di petrolio e di gas
naturale si liberano sostanze
gassose, in particolare CO2
(anidride carbonica).
Esistono anche altre fonti con le quali possiamo generare energia. Queste fonti si trovano in natura e saranno sempre presenti. Parliamo dell’acqua, del vento, del
sole, delle biomasse e del calore terrestre. Queste fonti
sono dette fonti rinnovabili.
chiusa
generatore
diga
diga
il percorso
dell’acqua
turbina
trasformatore
Così funziona una centrale idroelettrica su un fiume. L’acqua viene sbarrata. In questo modo l’acqua scorre con forza attraverso le condotte
forzate azionando la turbina.
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38
Scopri il mondo dell’energia
La corrente generata dalla forza dell’acqua – energia
idroelettrica La terra è ricoperta per tre quarti dall’acqua. In una centrale idroelettrica, per generare corrente, si sfrutta la forza dell’acqua in movimento. Grazie al
movimento dell’acqua si aziona la turbina. La turbina a
sua volta determina il funzionamento del generatore,
per mezzo del quale viene prodotta la corrente.
Corrente generata dalla forza del vento – energia
eolica Il primo mulino a vento fu inventato circa mille
anni fa. Le pale del mulino a vento sono azionate dal
vento, che le fa ruotare. In passato, quest’energia cinetica veniva utilizzata per macinare i prodotti. Per esempio, in questo modo si macinava il grano per ottenere
la farina. Oggi i mulini a vento vengono anche utilizzati
per produrre corrente. Le pale che ruotano per azione
del vento attivano il generatore. Se c’è poco vento, allora le pale rimangono ferme. In caso di vento eccessivo
i mulini a vento vengono disattivati, perché altrimenti
potrebbero rompersi.
Corrente generata dai raggi solari – energia solare
Il sole splende ogni giorno sulla terra, dandoci luce e
calore. Grazie a questa forma di energia le piante e gli
animali possono vivere sulla terra. Per generare corrente con i raggi solari, vengono usati pannelli solari che
catturano l’energia irradiata dal sole; quest’energia
viene successivamente convertita in elettricità.
Naturalmente questo avviene solo se splende il sole.
Visto che il sole non splende sempre, non è sempre
possibile generare energia sfruttando la luce solare.
L'elettricità ci rende la vita più facile
Sui tetti delle case, si vedono spesso pannelli solari.
Ma i pannelli solari possono anche essere installati su
un supporto a terra nel giardino o nei grandi parchi
fotovoltaici. I pannelli solari vengono posizionati in
modo inclinato in modo da catturare più raggi solari.
Oltre alle case, con l’energia solare si può riscaldare
anche l’acqua.
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Scopri il mondo dell’energia
produzione combinata elettricità-calore
contenitori di fermentazione
piante e concime
Corrente generate dalle biomasse L’energia da biomasse viene generata tramite la combustione, la trasformazione in gas o la fermentazione di materiali
organici. A questi appartengono, per esempio il legno,
gli avanzi di verdura, frutta e i rifiuti del giardino, ma
anche l‘olio vegetale, il concime, il ravizzone, i girasoli e
il mais.
In genere il legno viene bruciato. Attraverso la combustione si produce calore che riscalda l’acqua, come
nelle altre forme di produzione di energia.
I concimi, gli avanzi di verdura, di frutta, i rifiuti del
giardino e simili possono essere fermentati. La fermentazione avviene in speciali impianti di biogas con l’aiuto di batteri. I batteri determinano la fermentazione
del prodotto e la conseguente produzione del biogas.
La fermentazione avviene in contenitori speciali.
Il biogas può essere utilizzato per la produzione combinata di elettricità-calore. Questo significa che utilizzando il biogas possono essere generati sia calore che corrente. Questi vengono utilizzati per il riscaldamento,
per esempio, di uffici, ospedali, aziende o serre agricole. In genere a questo scopo si utilizza un motore a
combustione. Un motore a combustione funziona
come il motore di un’automobile, ma gira a gas naturale o biogas invece che a benzina. L’acqua di raffreddamento del motore e il calore dei gas di scarico vengono
poi utilizzati per riscaldare l’acqua.
Infine, per produrre il biodiesel è anche possibile
schiacciare semi oleosi. Il biodiesel può essere utilizzato per alimentare le automobili.
Mix energetico
La corrente può essere generata da
diverse fonti.
1.
Nelle centrali energetiche si genera energia con combustibili fossili
e rinnovabili e con l’uranio.
2. La corrente che scorre nelle prese
di corrente delle abitazioni è prodotta da tutti questi combustibili.
Quasi sempre la corrente è composta da una combinazione di combustibili, anche chiamata “mix
energetico”.
3. Il mix di combustibili fossili e rinnovabili è importante, perché non
sempre è possibile generare energia dal vento e dal sole. Per esempio, se il vento non soffia, il sole
non splende o se c’è un vento troppo forte. In questi casi l’energia
non viene generata e sono quindi
necessari anche i combustibili fossili. Inoltre la produzione di energia da fonti rinnovabili è ancora
molto costosa.
L'elettricità ci rende la vita più facile
Energia generata dal calore terrestre – geotermia
Quanto più si scende nelle profondità nella terra, tanto
maggiore è il calore. I tecnici scavano buche molto profonde, a volte più di quattro chilometri. Spesso a queste
grandi profondità si trova acqua calda in abbondanza,
che viene pompata in superficie con apposite pompe.
Per la generazione di corrente è necessaria acqua che
sia almeno a 120 gradi. A questa temperatura infatti si
produce il vapore acqueo. Questo vapore aziona la turbina, che a sua volta fa girare il generatore, generando
così la corrente. Dopo l’utilizzo, l'acqua raffreddata scorre di nuovo nella terra. In questo modo viene prodotta
corrente dal calore terrestre. Inoltre il calore terrestre
può essere anche utilizzato per riscaldare le case tramite una pompa di acqua calda. A questo scopo non è
necessario che l’acqua sia caldissima e quindi non è
necessario scavare così a fondo.
pompa di circolazione
acqua raffreddata
turbina
acqua calda
41
Energie rinnovabili
L’energia rinnovabile completa il fabbisogno energetico soddisfatto dall’energia da combustibili
fossili e dall’uranio.
1. L’acqua genera corrente nelle centrali idroelettriche.
2. Il sole genera energia con l’aiuto dei pannelli
solari.
3. Il vento genera corrente nelle centrali eoliche.
4. Con le biomasse vengono prodotti biogas e
combustibili.
5. Dal calore terrestre viene generata corrente e
acqua calda. Questa produzione è detta geotermia.
generatore
trasformatore
rete elettrica
42
Scopri il mondo dell’energia
Così arriva la corrente a casa tua
La corrente quando ti serve c’è sempre. Nelle batterie e
negli accumulatori si possono conservare piccole quantità di
corrente. Ma quel poco di energia conservato nella batteria
non è sufficiente, per esempio, per poter cucinare. Per questo
nelle centrali energetiche viene generata la corrente, che
attraverso la rete elettrica è resa sempre disponibile.
1. Nelle centrali viene
2. La corrente
3. La tensione elettrica (volt)
4. A questo punto, attraver-
generata la corrente;
giunge alle
viene ridotta in una stazione
so le linee elettriche ad
abitazioni dalla
intermedia;
alta tensione la corrente
centrale attra-
può essere convogliata
verso la rete
verso le grandi fabbriche a
elettrica ad alta
110.000 volt;
tensione.
Questa corrente
è a 380.000 o
220.000 volt;
L'elettricità ci rende la vita più facile
43
Dalla centrale gli elettroni vengono trasportati alle abitazioni attraverso i cavi ad alta tensione. Sui cavi ad
alta tensione si possono trasportare fino a 380.000 volt.
La batteria che hai utilizzato durante le prove non contiene più di 4,5 volt. Nella rete elettrica ad alta e media
tensione si riduce il voltaggio degli elettroni che infine
giungono nelle abitazioni a 220 volt.
Più o meno corrente in funzione del fabbisogno.
Spesso la corrente viene utilizzata in determinati orari.
Per esempio, quando si cucina o la sera, quando molte
persone guardano la tv. A volte, in un determinato orario, si utilizza più corrente del solito. Se, per esempio, di
notte c'è una gara di Formula 1, la tv sarà accesa in più
case del solito. In quel momento si dovrà anche generare più corrente del normale.
5. La corrente può anche
9. La corrente non viene
6. In seguito, la corrente ha
7. In un trasformatore la
8. In genere, in città, i cavi
passare ad una seconda
ancora 20.000 volt e scorre
corrente a 20.000 volt
elettrici si trovano sotto
prodotta solo per le
stazione intermedia,
sulla rete elettrica a media
viene ridotta a 230 volt.
terra, ma talvolta sono
abitazioni domestiche.
dove la tensione subisce
tensione. Questa corrente, per
Nella rete elettrica a
sospesi;
un ulteriore abbassa-
esempio, può essere utilizzata
bassa tensione la cor-
per far funzionare i lam-
mento;
dalle piccole fabbriche;
rente giunge fino alle
pioni in strada.
case a 220 volt;
Viene anche utilizzata
44
Scopri il mondo dell’energia
Così usi la corrente in modo sicuro!
Questo puoi farlo se i
tuoi genitori ti danno
il permesso.
1. Inserire un apparecchio nella presa di corrente;
2. Accendere e usare un apparecchio;
3. Quando fai esperimenti con le lampadine, usa
batterie di piccolo calibro.
Questo è pericoloso e
quindi da non fare!
1. Inserire qualcosa negli apparecchi elettrici.
Nemmeno se, per esempio, una fetta di pane
è incastrata nel tostapane;
2. Toccare le prese elettriche;
3. Inserire una presa di corrente senza la supervisione dei tuoi genitori;
4. Utilizzare apparecchi elettrici vicino all’acqua;
5. Giocare con un aquilone nelle vicinanze di cavi
ad alta tensione e di piloni elettrici.
L'elettricità ci rende la vita più facile
Se vedi questo, dillo
ai tuoi genitori
1. Se un interruttore è rotto o non funziona;
2. Se una presa di corrente è rotta o non funziona;
3. Se il cavo di un apparecchio elettrico è danneggiato;
4. Se un apparecchio elettrico non funziona
bene o del tutto.
La corrente è sicura
La corrente va usata nel modo corretto.
Fai attenzione con le prese di corrente, con i cavi
e con gli apparecchi. Se segui le istruzioni, la corrente è sicura.
45
46
Scopri il mondo dell’energia
Così risparmi energia
Ora, insieme al detective dell’energia,
vedrai cosa possiamo fare per
risparmiare energia. Esaminerai casa
tua e la tua classe. Perché lì si usa
moltissima energia e probabilmente
se ne può risparmiare un po’.
Esercizio:
Discutere e risparmiare
Discutete in gruppetti come si può risparmiare
energia a casa e a scuola.
Scrivete le vostre idee qui sotto.
Hai imparato che la corrente deve essere generata. Per
farlo viene, per esempio, bruciato carbon fossile o gas
naturale. Questi combustibili sono preziosi e presenti
sulla terra in modo limitato. Inoltre durante la generazione della corrente si liberano delle sostanze dannose.
È quindi bene per l’ambiente e per il clima risparmiare
energia. E se utilizzi meno energia, devi anche pagare
di meno. Oltre all’energia anche l’acqua è preziosa.
Discutete di tutte le idee trovate e fate un grande
poster con le idee per il risparmio.
Questo poster può essere appeso in classe.
L'elettricità ci rende la vita più facile
Consigli per risparmiare
energia
Spegnere completamente gli apparecchi Molti apparecchi, se non sono spenti completamente, consumano
energia. In quel caso si dice che gli apparecchi sono in
stand-by. Per esempio una tv. Se spegni la televisione
con il telecomando e resta accesa una piccola luce
sulla tv, allora la tv è in stand-by e utilizza comunque
corrente. Questo non è solo uno spreco di energia, ma
è anche una spesa inutile. Se, per esempio, lasci acceso
lo schermo del computer, lo screensaver consuma più
energia di quanta ne consumeresti se utilizzassi il computer normalmente. Quando non utilizzi apparecchi
come la tv, il computer, il lettore dvd e console per giochi elettronici, la cosa migliore è quindi spegnerli completamente. A questo scopo è possibile utilizzare una
ciabatta elettrica con interruttore.
Acqua dal rubinetto Quando ti lavi i denti non lasciare
aperto il rubinetto. Infatti, mentre ti spazzoli i denti
non utilizzi l’acqua. Per il risciacquo usa un bicchiere.
Anche in questo modo si risparmia moltissima acqua.
Il frigorifero Se vuoi prendere qualcosa dal frigo,
pensa prima a cosa vuoi prendere. Così il frigorifero
resta aperto solo un attimo e anche questo ti fa risparmiare energia. Se vuoi mettere dei nuovi prodotti nel
frigo, assicurati che non siano troppo caldi. Falli prima
raffreddare e mettili nel frigorifero solo allora.
Meglio fare la doccia che il bagno Quando ti fai il
bagno, consumi circa tre volte più acqua e calore
rispetto a quando ti fai la doccia. Per cui: meglio una
doccia che un bagno.
Risparmiare sulla luce Spegni la luce se non torni
nella stanza per lungo tempo e accendi solo le luci di
cui hai veramente bisogno. Per leggere usa una luce
per la lettura. Potrai così lasciare spenta la luce grande.
Esercizio:
Luce calda
Quali luci restano più fredde?
Le lampadine producono luce, ma anche calore.
Chiedi al tuo insegnante o ad un genitore di mettere due lampade l’una accanto all’altra. In una
lampada metti una lampadina da 60 watt.
Nell’altra lampada metti una lampadina a basso
consumo energetico da 11 watt. Metti un termometro sotto entrambe le lampade. Dopo circa cinque minuti, guarda il termometro delle due lampade. Quale lampada produce più calore?
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48
Scopri il mondo dell’energia
Consigli in breve
Caricare il telefono cellulare Il caricatore di un telefono cellulare consuma corrente, anche se il caricatore è
inserito nella presa di corrente senza che il telefono sia
collegato o se il telefono è già carico. I telefoni cellulari
si ricaricano in un paio d'ore. Quindi, dopo la carica,
disinserisci il caricatore dalla presa di corrente. Non
caricare troppo a lungo il telefono e, di notte, tienilo
spento. Così si scaricherà più lentamente e sarà necessario ricaricarlo meno di frequente. Questo, ancora una
volta, fa risparmiare energia.
1. Se non guardi la tv, tienila completamente
spenta.
2. Mentre ti spazzoli i denti, chiudi il rubinetto.
3. Non tenere il frigorifero aperto troppo a lungo
e non mettere alimenti caldi nel frigorifero.
4. Preferisci la doccia al bagno e fai attenzione a
non stare troppo a lungo sotto la doccia.
5. Accendi solo le luci necessarie.
6. Carica del tutto il tuo telefono cellulare, ma
non troppo a lungo.
7. Usa batterie ricaricabili.
8. Quando arieggi la casa spegni il riscaldamento.
9. Usa lampadine a basso consumo energetico o
lampade a led.
10. Se il riscaldamento è acceso, chiudi la porta.
In questo modo il calore non si disperde inutilmente nel corridoio.
11. Ogni tanto, anziché guardare la tv, fai un
gioco di gruppo.
12. Sii parsimonioso con la carta.
Cambiare l’aria in un ambiente e spegnere il riscaldamento Quando arieggi un ambiente spegni il riscaldamento, altrimenti l’aria calda esce direttamente dalla
finestra. Dopo aver cambiato l’aria ovviamente puoi di
nuovo accendere il riscaldamento.
Usa batterie ricaricabili Si tratta di batterie che quando sono scariche possono essere ricaricate, per cui
dopo l'utilizzo non devi buttarle via. È la soluzione
migliore per l’ambiente.
Usa lampadine a basso consumo energetico A casa
usate lampadine a basso consumo energetico? No?
Allora sostituisci alcune lampadine normali con lampadine a basso consumo energetico. Le lampadine a
basso consumo energetico consumano molta meno
corrente rispetto alle lampadine normali e inoltre durano anche più a lungo.
L'elettricità ci rende la vita più facile
Risultati
Di seguito sono riportati tutti gli esercizi con le
risposte corrette.
Per ogni risposta corretta ottieni un punto. Per le domande dove sono possibili più risposte, ottieni tanti punti quante sono le risposte corrette che hai
dato. In ogni cerchio, scrivi il numero di punti che hai totalizzato. Somma questi totali e otterrai il tuo punteggio finale.
+
+
Pagina 7: Quale apparecchio funziona a corrente?
Per ogni apparecchio corretto guadagni un
punto. I seguenti apparecchi che puoi trovare
in casa funzionano a corrente: lampada, asciugacapelli, piastra per capelli, cucina elettrica,
radio, computer, macchina per il caffè, tostapane, frigorifero, congelatore, televisione, lettore
dvd, videogiochi, telefono, lavatrice, asciugatore, stufa (può funzionare anche a gas), attrezzi
come trapano e simili.
Pagina 8/9. Colorare gli apparati.
Per ogni risposta corretta ottieni un punto.
La cucina: rosso e giallo
Trapano: verde
Tostapane: rosso
Ventilatore: verde
Lampadina: rosso e giallo
Macchina per il caffè: rosso
Frigorifero: blu e giallo
Televisione: giallo e rosso
Lampada: giallo e rosso
Pagina 13. Esperimento 2
Il filo d’acqua viene attratto dal pettine di plastica.
+
Pagina 15. Cosa può essere caricato elettricamente?
Si possono caricare elettricamente: il palloncino, il righello, il pennarello e la pietra d'ambra.
Pagina 18. Il circuito elettrico è chiuso?
Nei disegni 1 e 3 il circuito elettrico è chiuso.
+
Pagina 19. Quali oggetti conducono corrente?
La forchetta, il magnete, la graffetta e il foglio
d’alluminio conducono corrente.
+
Pagina 22. Quali luci si accendono?
Si accende la luce della bicicletta nella terza
figura.
+
Pagina 25. Quanto è forte un elettromagnete?
Con trenta avvolgimenti attorno al chiodo
attira più graffette.
Il chiodo da solo non attira graffette.
+
Pagina 33. Cerca le differenze.
Il piede del fornello da cucina, manca un
pomello sul radiatore del riscaldamento,
manca un cavo sulla griglia elettrica e
sull'automobile manca una maniglia.
+
Pagina 36. Di quale fonte di energia si tratta?
Le fiamme appartengono al gas naturale, la
goccia appartiene al petrolio, l’atomo appartiene all’uranio e il pezzo di lignite appartiene al carbone.
Pagina 46. Discutere e valutare.
Per ogni idea ottieni un punto.
+
Pagina 47. Quanto è calda la luce.
La lampadina a basso consumo energetico
resta molto più fredda della lampadina normale. Quindi, una lampadina a basso consumo
energetico consuma anche meno energia.
=
49
50
Scopri il mondo dell’energia
L’energia in pillole
In questo libro incontri molte parole complicate.
Qui trovi il significato di tali parole. Se vuoi
saperne di più su un argomento o su una parola,
ovviamente puoi anche usare il computer per fare
delle ricerche.
Accumulatore: un accumulatore è un
mezzo di accumulo. Nella maggior
parte dei casi si tratta dell’accumulo
di energia. In un accumulatore si può
accumulare energia. In seguito,
quest’energia può essere utilizzata da
piccoli apparecchi. Pensa per esempio
ad una batteria. Anche questa è una
sorta di accumulatore.
Anidride carbonica: il biossido di carbonio (CO2) è prodotto dalla combustione di carbone e di petrolio.
L’accumulo di troppa anidride carbonica nella nostra atmosfera non è positivo per l’ambiente.
Atomo: un atomo è composto da un
nucleo con attorno degli elettroni.
Batteria: nelle batterie si accumula
corrente. Le batterie hanno un polo
positivo, che attira gli elettroni, e un
polo negativo, che respinge gli elettroni. Le batterie rilasciano corrente solo
se il circuito elettrico è chiuso. Se una
normale batteria è scarica, non può
essere ricaricata. Una batteria ricaricabile può invece essere ricaricata.
Biogas: Il biogas viene prodotto da
piante come il mais, il ravizzone o i
girasoli. A questo scopo può essere
utilizzato anche il letame di vacche o
maiali. Con il biogas si può generare
corrente.
Biomassa: la biomassa include il letame di vacche e maiali, i resti di legno
di alberi e piante, come descritto per il
biogas. Con la biomassa si può generare corrente.
Carboni: esiste sia il carbone vegetale
(lignite) che il carbon fossile. Per generare corrente con i carboni, essi vengono bruciati in una centrale energetica. Il carbon fossile produce più energia del carbone vegetale.
Caricato elettricamente: se un oggetto, per esempio un palloncino, possiede più elettroni del normale si dirà
che è caricato elettricamente. Pensa
alla prova fatta con il palloncino. Dato
che il palloncino era caricato elettricamente, i capelli restavano attaccati al
palloncino.
Centrale: in una centrale si genera
corrente. La corrente passa attraverso
molti cavi fino alle prese elettriche
delle abitazioni e degli edifici. Ci sono
diversi tipi di centrali, come le centrali
a carbone, le centrali nucleari e le centrali idroelettriche.
Centrale idroelettrica: nelle centrali
idroelettriche, per generare corrente,
si usa acqua corrente.
Circuito elettrico: gli elettroni fluiscono in un circuito elettrico. Prima gli
elettroni fluiscono dalla presa elettrica verso l’apparecchio. Attraverso un
altro cavo gli elettroni ritornano verso
la presa di corrente.
Combustibili fossili: si tratta di carboni, petrolio e gas naturale. I combusti-
bili fossili si trovano sulla terra già da
milioni di anni. Le riserve di combustibili fossili non sono infinite.
Corrente: la corrente è una forma di
energia. La corrente è elettricità in
movimento. La corrente fluisce solo
attraverso un circuito elettrico chiuso,
in cui possono fluire gli elettroni.
Dinamo: una dinamo è una piccola
centrale energetica, la dinamo genera
corrente con un magnete e una bobina. Questo fenomeno si verifica ad
esempio nelle biciclette. La dinamo
della bicicletta produce corrente, grazie alla quale si accendono le luci della
bicicletta.
Elettricità: l’elettricità viene generata
in natura. La corrente è elettricità in
movimento. La corrente nasce quando
gli elettroni si muovono all’interno di
un circuito elettrico chiuso.
Elettrico: gli apparecchi, come ad
esempio una televisione, sono definiti
apparecchi elettrici. Questi apparecchi
funzionano a corrente, o meglio elettricità in movimento.
Elettroliti: gli elettroliti sono liquidi
che conducono elettricità. Pensa alla
prova con il limone.
Elettromagnete: un elettromagnete è
composto da una bobina con un
nucleo in ferro che, per esempio, è collegato ad una batteria. Fino a quando
il circuito elettrico resta chiuso, vi fluisce elettricità e il metallo viene attratto.
Elettromotore: con esso vengono
azionati molti apparecchi, come le
macchinine giocattolo e le lavatrici.
Un elettromotore è composto da un
elettromagnete e da un magnete in
ferro.
Elettrone: un elettrone è una parte di
L'elettricità ci rende la vita più facile
un atomo. Un atomo è composto da
tantissimi piccoli elettroni. Se gli elettroni si liberano dal nucleo dell’atomo
e si muovono all’interno di un circuito
elettrico chiuso, allora la corrente fluisce.
Energia: per mezzo dell’energia ci si
può muovere, riscaldare, raffreddare e,
con le lampadine, si può illuminare.
Per mezzo della tua energia puoi, per
esempio, andare in bicicletta. Con
l’energia della corrente possono funzionare gli apparecchi elettrici. Le
fonti di energia forniscono l'energia
per l’elettricità.
Fonti di energia: pensa per esempio
alle fonti energetiche come il carbone,
il gas naturale, il petrolio, ma anche a
fonti di energia rinnovabili come il
vento, l’acqua, il sole e simili.
Fossile: i combustibili fossili come i
carboni, il gas naturale e il petrolio si
sono creati migliaia di anni fa. I combustibili fossili sono combustibili vecchi di secoli che provengono dalla
terra. Lo dice la stessa parola ‘fossile’:
sono creati dai fossili, come i vecchi
scheletri di animali, le vecchie conchiglie del mare e vecchi alberi e piante.
Gas naturale: il gas naturale è un
combustibile fossile. Le sorgenti di
gas naturale si trovano ad elevate profondità sotto la terra, per esempio, in
Russia o nel mare del Nord. Bruciando
il gas naturale, si produce molto calore. In questo modo si può generare
corrente. Il gas naturale è più pulito
rispetto al petrolio e ai carboni.
Generatore: un generatore funziona
come la dinamo di una bicicletta. Per
mezzo di un generatore si genera corrente.
Geotermia: con il termine geotermia
si intende il calore estratto dalle profondità della terra. Questo calore può
essere utilizzato per generare corrente e per riscaldare case ed edifici.
Lampade a basso consumo energetico: a confronto con le lampadine normali, le lampadine a basso consumo
energetico consumano molta meno
energia. La lampadine a basso consumo energetico, inoltre, durano più a
lungo rispetto alle lampadine normali.
Perciò sono meno dannose per l'ambiente.
Lampadina: una lampadina può funzionare grazie alla corrente. Questo
tipo di lampadine sono anche dette a
pera, perché hanno la forma di una
pera.
Magnetismo: i magneti hanno un
polo nord e un polo sud. Da entrambi i
poli si generano dei campi elettromagnetici. Così forze contrapposte vengono attratte l'una verso l'altra.
Questo fenomeno è detto magnetismo.
Mix energetico: la corrente può essere generata con combustibili fossili,
con l’uranio e con le fonti di energia
rinnovabili. Se si produce elettricità da
un mix di questi combustibili, lo si
chiama mix energetico.
Pannelli solari: sui tetti delle case si
trovano molti pannelli solari.
Catturando i raggi solari per mezzo di
sistemi fotovoltaici può essere generata corrente.
Petrolio: anche il petrolio è un combustibile fossile. Il petrolio viene utilizzato per generare corrente, per la benzina e per la produzione della plastica.
Pompe di calore: il calore proveniente
dalla terra può essere pompato in
superficie con pompe di calore speciali. Con questo calore si possono riscaldare le case, ma si può anche generare corrente.
Rete elettrica: dopo che la corrente è
stata generata nelle centrali elettriche,
essa viene portata nelle case attraverso le reti ad alta, bassa e media tensione. Tutte queste reti a diverse tensioni formano la rete elettrica.
Stand-by: molti apparecchi elettrici,
se non sono spenti completamente,
consumano corrente. Infatti, gli apparecchi consumano corrente anche se
nello stato di stand-by. Perciò è
meglio spegnere completamente gli
apparecchi.
Turbina: una turbina è un grande
disco con pale. Nella centrale, la turbina viene azionata dal vapore acqueo.
La turbina fa attivare il generatore.
Uranio: l’uranio è un metallo. Quando
in una centrale nucleare vengono scissi gli atomi d'uranio, si produce calore.
Con questo calore si genera la corrente.
Volt: la quantità di corrente può essere misurata ed indicata in volt. Questa
quantità viene anche detta tensione.
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