venerdì 12 marzo 2010

L'alimentatore, fourier e problemi insospettabili

Spesso quando dico che l'alimentatore di un cellulare o di un pc causa grandi problemi mi si ride in faccia e la gente non si rende conto che le misure in questo caso contano relativamente.
Per introdurre l'argomento facciamo la conoscenza, di nuovo, della tensione alternata. Questa si chiama così perché nel tempo prende sia valori positivi che negativi. Questa cosa la fa un certo numero di volte al secondo, per amor di precisione, 50 volte al secondo (50 Hz) e si presenta come di seguito.

Considera solo il disegno a destra , quello a sinistra non serve perché non voglio parlare della funzione matematica ad esso associato e non serve. L'onda che si vede prende il nome di sinusoide
Prendiamo adesso una onda qualsiasi , fatta come più ti pare , l'importante è che nel tempo si ripeta

Guarda solo il primo disegno. Ora un certo signore, un gran capoccione chiamato Fourier disse che una qualsiasi onda , purchè periodica può essere ricostruita attraverso una serie di sinusoidi di altezza e frequenza diversa. A dimostrazione creò una equazione abbastanza lunga e pure incasinata,diciamocelo, che si chiama trasformata di Fourier. Insomma basta sommare assieme più sinusoidi con altezza differente e frequenza differenti e possiamo ricostruire qualsiasi onda, qualsiasi! Indipendentemente da quanto possa essere complicata o assurda.
Nel disegno si vedono le sinusoidi (che prendono il nome di armoniche) che ricostruiscono la prima onda.
(Adesso resisti, ho quasi finito)
Torniamo al nostro alimentatore, di pc, cellulare o quello che sia: esso assorbe energia in alternata e la trasforma e converte rispettivamente in bassa tensione continua. La trasformazione in continua crea una distorsione della nostra sinusoide danto una onda strana, storta o distorta , come preferisci, che però possiamo studiare tramite la trasformata di fourier che dicevo prima e ci si accorge che questa onda deforme è equivalente a diverse armoniche, cioè a più onde sinusoidali a frequenza e grandezza (ampiezza) diversa. Ora le macchine elettriche come ad esempio i motori, sono molto sensibili a queste armoniche, infatti esse possono creare surriscaldamenti o funzionamenti anomali perché inducono effetti elettromagnetici che risultano alla lunga dannosi e le macchine si ritrovano queste armoniche vaganti nei circuiti a causa di questi apparecchi elettronici.
Anche gli interruttori di protezione, come esempio quello di casa tua può subire fastidi: fatto mai caso che quando si attacca la spina dell'alimentatore del portatile si vede una piccola scintilla? Ebbene quello è un picco di corrente, i circuiti dell'alimentatore in quell'attimo creano un vero e proprio cortocircuito e se l'interruttore non è ben progettato esso lo vede come tale e scatta togliendo la corrente a tutta casa. Il mio professore chiamava gli alimentatorini dei computer " i maledetti" in quanto se quelli piccolini di casa creano questi fastidi, quelli dei server rack di banche, centrali dati e simili che occupano grandi spazi immagina cosa possano fare. Insomma sono problemi sentiti che vanno studiati e risolti, su cui c'è poco da ridere e l'inquinamento armonico oramai ha raggiunto livelli tali (grazie anche alle lampade a risparmio energetico e all'elettronica sempre più presente) che è studiato molto seriamente.

Spero di esser stato chiaro, nel caso qualcosa sia incomprensibile dite pure e lo riscriverò

1 commento:

Giulio GMDB© ha detto...

Interessante! Infatti mi domandavo spesso perchè certi apparecchi come venivano collegati alla presa facevano una scintilla... Solo che non pensavo potesse creare problemi