ELETTROTECNICA. - Dopo la scoperta dei fenomeni elettromagnetici, elettrotermici e elettrochimici nessuno poteva dubitare della possibilità di notevoli applicazioni pratiche delle correnti elettriche, ma certamente nessuno avrebbe osato pensare che esse prendessero in un secolo le proporzioni attuali.
Data la impossibilità di scendere a particolari, si accennerà solo sommariamente quali siano i caratteri salienti dell'attuale tecnica dell'elettricità.
I. PRODUZIONE INDUSTRIALE DELLE CORRENTI ELETTRICHE
Per quanto sorprendente e utile allo sviluppo dell'elettrologia, la produzione delle correnti elettriche per mezzo delle pile, anche le più perfezionate, risultava troppo limitata, incomoda e costosa per poter essere diffusamente impiegata. Perciò subito dopo la scoperta dei fenomeni di induzione elettromagnetica che permettevano di produrre correnti elettriche per altra via si impose il problema di quella realizzazione in scala industriale. I primi apparecchi, ancora di potenza limitatissime, costituiti da circuiti con i quali si facevano concatenare alternativamente linee di forza emananti da magneti permanenti, posero in evidenza la possibilità di una soluzione del problema, ma nello stesso tempo ne rivelarono la difficoltà. Le correnti che si potevano in tal modo produrre, oltre che ancora troppo esgue, risultavano alternate e praticamente non si potevano usare che per dare le cosiddette scosse elettriche, talora a scopo terapeutico, ma più sovente come divertente novità.Solo nel 1860 A. Pacinotti riuscì a costruire la prima macchina che, ulteriormente perfezionata, avrebbe potuto fornire automaticamente una corrente continua. Teoricamente il problema poteva considerarsi risolto, ma solo dopo ca. un decennio si ebbe la prima generatrice meccanica industriale di corrente elettrica (dinamo elettrica) costruita in Francia, ma funzionante in base al principio di Pacinotti.
Ora generatrici di correnti continue di potenze di migliaia di HP e di tensioni anche assai elevate (migliaia di volt) si costruiscono secondo vari criteri in tutto il mondo.
Ma anche in questo settore della attività umana si verificò una costosa rivoluzione. Le correnti alternate (che invertono il loro senso periodicamente), che si sarebbero potute produrre anche in notevoli proporzioni assai prima delle correnti continue, e che si credettero poco e punto utilizzabili praticamente, ora sono invece quelle di gran lunga più diffuse, mentre le correnti con-
È interessante rendersi conto delle ragioni di questa evoluzione perché tocca interessi economici e sociali di grande importanza.
I primi impianti di produzione di energia elettrica furono in gran parte, come oggi si dice, elettrotermici, cioè utilizzati, come energia prima da trasformare, la energia termica. Si comprende senz'altro che in molti paesi, specialmente in quelli poveri di combustibili naturali, sorgesse il desiderio di utilizzare come energie prime quelle idriche. Ma queste si trovano in migliori condizioni di utilizzazione fra i monti e in generale lontane dai grandi centri ove l'energia elettrica ottenuta può esser vantaggiosamente utilizzata. Sorse così il problema del trasporto di quell'energia anche a grandi distanze.
Ora per le leggi fondamentali delle correnti elettriche è noto che le perdite di potenza su una linea di trasporto sono tanto più ridotte quanto più è bassa l'intensità delle corrente e conseguentemente alta la tensione. Ma tensioni elevatissime (superiori a qualche migliaio di volt) non possono ottenersi direttamente con le macchine produttrici di correnti sia continue, sia alternate; però per queste ultime esiste la possibilità di ulteriormente trasformarle a tensioni elevatissime (anche di parecchie centinaia di migliaia di volt) impiegando i cosiddetti trasformatori statici, dispositivi semplicissimi basati sui fenomeni di induzione mutua, nei quali non interviene alcun meccanismo. Per mezzo di altri analoghi trasformatori al luogo di arrivo funzionanti in senso inverso, la corrente può essere ritrasformata alla tensione di distribuzione. Così il problema del trasporto per le correnti alternate fu risolto in maniera più che soddisfacente.
Anche le altre difficoltà inerenti all'utilizzazione delle correnti alternate furono superate. Per il loro impiego a scopo di illuminazione bastò che le loro frequenze (le loro alterazioni al secondo) fossero non inferiori a 90; per il loro impiego ad alimentare motori, a loro volta azionanti ogni sorta di macchine occorse, nella grande maggioranza dei casi, un'altra grande invenzione italiana: il motore a campo magnetico rotante, ideato e realizzato da Galileo Ferraris. Ed è per questo complesso di cose che le correnti alternate si imposero a diffusero ovunque.
Ove necessita la corrente continua (p. es., per scopi elettrolitici) oppure ove essa è solo quasi generalmente
preferita (p. es., per la trazione ferroviaria e tranviaria) si impiegano i cosiddetti convertitori, macchine complesse che alimentate da correnti alternate producono correnti continue alle tensioni di utilizzazione.
A questo punto è interessante osservare che gli anzidetti processi risultano convenienti solo perché il rendimento (cioè il rapporto fra quanto si spende e quanto si ricava) delle trasformazioni elettromagnetiche è elevatissimo rispetto ad altre trasformazioni in altri campi della fisica. Mentre, p. es., i rendimenti delle macchine che trasformano energia termica in energia meccanica (motori termici) si aggirano tra il dieci e il trenta per cento, quello delle analoghe macchine che trasformano energia elettrica in energia meccanica o viceversa può esser superiore al novanta per cento, a ancor più elevato quello dei dispositivi che trasformano energia elettrica da una ad altra sua forma. I trasformatori statici poi possono raggiungere anche rendimenti del novantanove per cento.
II. UTILIZZAZIONI ELETTRILITICHE DELLE CORRENTI
Queste applicazioni che si sono iniziate nelle modeste proporzioni di argentature o dorature o della galvanoplastica di qualche medaglia hanno assunto ora proporzioni enormi. Tutto il rame che si impiega nei sempre più diffusi macchinari e impianti elettrici viene raffinato, cioè riprodotto elettroliticamente. Tutto l'alluminio, buona parte della soda, degli ipocloriti che si producono nel mondo e innumerevoli altri prodotti chimici sono preparati attraverso procedimenti elettrolitici. Non è quindi esagerato dire che una notevole parte dell'energia elettrica che si produce viene assorbita dalle industrie elettrochimiche.BIBLI: E. Gerard, Leçons sur l'électricité, Parigi, ed. varie; L. Lombardi, Lexical di e., 2 voll., Torino, ed. varie; E. Kistler, Handbuch der Elektrotechnik, 2 voll., Stoccarda, ed. varie.