L’EVOLUZIONE DELL’INVENZIONE SINO AD OGGI
I suoi brevetti e il suo lavoro teorico formano la
base del moderno sistema elettrico a corrente alternata (CA), compresa la
distribuzione elettrica polifase e i motori a corrente alternata, con i quali
ha contribuito alla nascita della seconda rivoluzione industriale.
Con il
brevetto del 23 Giugno 1891 USA 454.622, Tesla metteva a punto un sistema di
conversione e trasferimento di energia ad alta potenza che poteva essere
utilizzato con nuovi dispositivi per la produzione di luce peraltro inventati
da lui stesso.
Il suo sistema prevedeva come fonte di corrente primaria un
generatore di corrente continua; la produzione di energia ad alta frequenza
veniva realizzata o collegando al circuito un sistema meccanico che
interrompeva la corrente con estrema rapidità e mediante un trasformatore
elevatore di tensione riusciva a ottenere una tensione dell’ordine di 20.000
Volt con una frequenza fino a 20.000 Hz o sfruttando il principio della scarica
distruttiva che consisteva nell’inserimento nel circuito di prova, di un
condensatore che si scaricava e
ricaricava provocando una corrente pulsante ad alta frequenza e ad un
potenziale molto elevato sempre con un
trasformatore elevatore di tensione.
Con questo brevetto Tesla si concentrava
soprattutto sul tema dell’illuminazione e, dunque, sul modo di generare corrente elettrica per illuminare lunghi tratti e con perdite
bassissime, migliorando notevolmente il vecchio sistema di illuminazione che
presentava problemi apparentemente insormontabili con le grandi distanze;
inoltre questo nuovo tipo di alimentazione elettrica poteva essere applicata a
nuovi dispositivi elettrici sicuramente più performanti fra cui quella che può
essere considerata la progenitrice della moderna lampada ad induzione
costituita da un tubo vuoto, perfettamente sigillato.
La vecchia lampada ad
incandescenza era costituita da una sorgente luminosa in cui la luce veniva
prodotta dal riscaldamento di un filamento di tungsteno attraverso cui passava
la corrente elettrica. Nel momento dell’accensione della lampada, il filamento
era freddo e la resistenza bassa per cui si produceva un picco di corrente di dieci, venti volte superiore alla corrente di regime. Durante il funzionamento,
il filamento, riscaldandosi evaporava diventando sempre più sottile fino a
spezzarsi dopo mille ore circa di funzionamento.
La lampada di Tesla, invece,
può essere considerata come la progenitrice della moderna lampada ad induzione
che generava la ionizzazione di gas fluorescenti senza l’uso di elettrodi e,
quindi, senza scarica. L’accensione avveniva per mezzo di una bobina generante
un campo magnetico all’interno del bulbo. Infatti una delle sue esibizioni più
famose, all’epoca, era quella di accendere un tubo sottovuoto senza fili
semplicemente avvicinandolo ad una bobina primaria che induceva una tensione
molto elevata sul secondario costituito da un’altra bobina all’interno dello
stesso tubo. Questa lampada, non prevedendo l’usura degli elettrodi, aveva una
vita molto lunga e perciò ricambi molto diluiti nel tempo.
Inoltre consumava molto poco e se a ciò
aggiungiamo il fatto che questo tipo di lampade avevano dimensioni notevoli che
rendevano difficile la loro collocazione in ambienti come abitazioni o negozi,
possiamo capire come ai tempi nessuno volle investire per un prodotto che non
garantiva guadagni per le aziende produttrici
e nessuno spinse verso la ricerca
di nuovi metodi per l’illuminazione.
Tesla in his office, New York City (1916)
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Per molto tempo, quindi, città come New
York, ma anche Torino e Milano, furono illuminate con la tecnologia che
possiamo definire disruptive con lampioni dalla forma simile a
quella moderna. Oggi, anche per un discorso di risparmio energetico,
affidabilità, durata, confort visivo, flessibilità nelle diverse condizioni
atmosferiche le lampade ad induzione magnetica rappresentano l’illuminazione
del futuro.
Queste caratteristiche sono state ulteriormente migliorate con la
tecnologia dei diodi ad emissione luminosa ( Led, Light Emitting Diode che
sfruttano le proprietà ottiche di materiali semiconduttori ) in quanto presentano assenza di metalli
pesanti e gas nocivi, nessuna emissione di raggi UV e IR lungo il percorso del
fascio luminoso, accensione immediata, resistenza agli impatti e alle
vibrazioni, elevata efficienza i cui costi, però, sono abbastanza alti anche
se, negli ultimi anni si sono ridimensionati, consentendo una rapida crescita
del mercato.
Approfondimenti:
https://www.architetturaecosostenibile.it/architettura/criteri-progettuali/evoluzione-lampadina-incandescenti-led-fluorescenti/
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https://www.architetturaecosostenibile.it/architettura/criteri-progettuali/evoluzione-lampadina-incandescenti-led-fluorescenti/
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