di Baffoli-Giona
New York, 4 gennaio 1903: Topsy, l’elefante femmina che lottava violentemente per la sua libertà, colpevole, pare, di aver ucciso un uomo che voleva farle mangiare una sigaretta accesa, viene abbattuta con una serie di scariche elettriche. Sicuramente una crudeltà, ma all’epoca l’abbattimento era probabilmente l’unica soluzione per evitare il peggio, usare la corrente elettrica un po’ meno…
Ma cosa c’entrano Thomas Alva Edison e Nikola Tesla con l’elefante? Avevano ben altro da fare piuttosto che andare allo zoo!
Partiamo dall’inizio: la corrente elettrica, oggi più che mai di moda visto le auto elettriche, anche all’epoca occupava le prime pagine dei giornali. Infatti, a quel tempo la “elettricità” non era ancora di dominio pubblico e si dovevano prendere delle decisioni per distribuirla agli utenti… oggi invece si discute se la macchina elettrica sia davvero così ecologica (vedi il numero di marzo 2024 di Noi Zona 2), in entrambi i casi il fattore comune resta quello economico.
A cavallo tra gli ultimi due secoli del millennio la “guerra delle correnti” era fra AC e DC… sì proprio come il noto gruppo Metal-Rock il quale ha preso in prestito il suo nome proprio dai due tipi di corrente che divisero due geniali scienziati e inventori con tutto l’indotto economico che c’era dietro: Tesla, sostenitore della AC, e Edison, sostenitore della DC.
Iniziamo col dire che DC sta per “Direct Current”, cioè corrente continua nella stessa direzione, quella fornita dalle batterie per intendersi, mentre AC sta per “Alternating Current”, cioè corrente alternata, quella che abbiamo in tutte le nostre case e nelle industrie di tutto il mondo (almeno fino ad ora). È quindi già chiaro che a vincere la guerra delle correnti fu Tesla, ma indubbiamente Edison è più conosciuto grazie anche alle sue fiorenti imprese e alla compagnia italiana Edison S.p.A. che ha voluto omaggiare l’inventore della lampadina, Edison appunto, adottando impropriamente il suo nome visto che, in fatto di corrente elettrica, è stato Tesla a promuovere per primo la AC che Edison S.p.A distribuisce. Ma, come spesso accade, non è il vincitore quello che ci guadagna davvero!
Quale differenza c’è tra AC e DC? La corrente elettrica è un flusso di cariche (solitamente elettroni per lo meno nei metalli) mosse da un campo elettrico generato da una “differenza di potenziale” detta comunemente “tensione” (i 220V che abbiamo in casa, oggi diventati 230V in tutta Europa, o gli 1.5V di una pila stilo…).
Detto così non è chiaro cosa sia una corrente elettrica, ma facciamo il paragone con l’acqua di un fiume. L’acqua scende sempre, cioè parte da un potenziale più alto che possiamo pensare essere il polo positivo di una batteria (la montagna) e grazie al campo gravitazionale, va verso il mare che è più in basso (il polo negativo). Ma può anche confluire in un altro fiume o immergersi in un lago che sono comunque più in basso della montagna. Insomma, la differenza di potenziale elettrico (la tensione) la possiamo immaginare come una differenza di quota fra due punti, tra cui scorre dell’acqua! Non a caso si parla di corrente d’acqua, di corrente elettrica… anche nel linguaggio comune si intende con “corrente” tutto ciò che “corre” da un punto ad un altro.
Ovviamente se paragoniamo la corrente elettrica alla corrente d’acqua di un fiume non possiamo che pensare alla DC, cioè una corrente cha va sempre nella stessa direzione. E la corrente continua fu la prima ad essere studiata proprio dal nostro Alessandro Volta. Ma nulla ci vieta di pensare a tubo con un po’ d’acqua e di farlo oscillare in modo che l’acqua vada da un estremo all’altro del tubo e poi vada nel verso opposto ottenendo una “corrente d’acqua alternata”.
E qual è il vantaggio di avere una corrente elettrica alternata? Ora le cose si complicano davvero perché si dovrebbero introdurre alcuni principi che legano i campi elettrici e quelli magnetici, ma limitiamoci a dire che, se la corrente è alternata, allora si genera un campo magnetico che è a sua volta alternato e genera quindi genera un campo elettrico alternato. Ma se abbiamo un campo elettrico alternato si può generare una corrente alternata, che quindi genera un campo magnetico alternato e così via. Immaginiamo degli anelli in cui scorre corrente alternata e che quindi generano flussi magnetici alternati; tali flussi possono concatenarsi quelli di altri anelli in cui, per quanto appena detto, si generano delle correnti. È facile immaginare che, giocando con il numero degli anelli (più propriamente indicati come “numero di spire”), si possano trasformare le correnti, o meglio le tensioni!
Anche la corrente continua genera un campo magnetico costante (si può fare una calamita) che, come tale però, non è in grado di generare a sua volta un campo elettrico quindi non si può facilmente “trasformare” come quella alternata.
Quindi, riassumendo il tutto, se ho una tensione alternata con un certo valore posso facilmente trasformarla in altre tensioni alternate con valori più alti o più bassi “semplicemente” usando un opportuno numero di spire di rame dove scorre la corrente, avvolte su dei nuclei di ferro dove “scorre il flusso magnetico”. Questi sono i cosiddetti “Trasformatori Elettrici”. Ma perché serve trasformare la tensione? Torniamo al paragone col nostro fiume ovvero al nostro tubo con dentro l’acqua: se vogliamo tanta potenza (tanta acqua che scorre veloce) dobbiamo aumentare il dislivello che fa aumentare la velocità (cioè tanta tensione) e/o aumentare la larghezza del fiume/tubo così che possa passare tanta acqua (cioè tanta corrente). Quindi a parità di potenza potrei ridurre il diametro del “tubo” in cui scorre l’acqua e aumentare il dislivello tra i due capi del tubo o viceversa. Lo stesso vale per la potenza elettrica: posso avere tanta potenza con poca tensione e molta corrente usando cavi molto grossi dove far scorrere tanta corrente. Oppure posso ridurre la corrente, e quindi usare cavi più piccoli, aumentando la tensione. Nelle nostre case non possiamo usare tensioni troppo alte altrimenti sarebbe decisamente pericoloso, per cui abbiamo deciso che lo standard europeo e di altri paesi sia tra 230V. Ma, se consideriamo la potenza di cui ha bisogno una città come Milano, e se si traportasse l’energia elettrica con una tensione di 230V, servirebbe una corrente enorme e quindi dei cavi con diametri giganteschi che avrebbero un peso e dei costi impressionanti. Allora la corrente la si trasporta dalla centrale elettrica alle città con tensioni elevatissime (in alcuni paesi si raggiunge il milione di volt!!) e quindi con correnti relativamente basse e con cavi relativamente piccoli. Poi la si trasforma in vari passaggi fino ad arrivare ai 230V nelle nostre case. E questa fu l’intuizione geniale di Tesla che indicò la corrente alternata (AC) come la soluzione migliore per trasportare l’energia vista la facilità con cui si può “trasformare”. Edison probabilmente lo aveva capito (Tesla inizialmente lavorava per lui e gli aveva esposto le sue teorie), ma Edison, con le sue imprese, aveva già scommesso sulla DC. Così si torna a quel 4 gennaio del 1903 e a Topsy! Visto che le idee di Tesla stavano prevalendo, Edison giocò l’asso demonizzando la corrente alternata in quanto più pericolosa per gli esseri viventi di quella continua. E cosa poteva essere più convincente di una dimostrazione pubblica fulminando un animale gigantesco come un elefante con l’uso della corrente alternata (probabilmente non pilotata, ma quantomeno strumentalizzata dalla compagnia di Edison)? Nonostante questo, la corrente alternata di Tesla, alla fine, ebbe la meglio su quella continua di Edison.
Ma Tesla era un genio visionario, non un imprenditore capace come Edison. Infatti, Edison finì per salire sul cavallo vincente della corrente alternata e ripartì alla grande fondendo la sua impresa con altre per fondare la General Electric che adottò la corrente alternata come standard, mentre Tesla morì in povertà.
A Tesla resta una piccola rivincita: Nel Sistema Internazionale di Misura la “induzione magnetica” si misura in tesla in suo onore, la tensione si misura in volt in onore di Alessandro Volta e la corrente in ampere in onore del fisico francese André-Marie Ampère il cui nome è anche inciso sotto il balcone della Tour Eiffel. Nessuna unità di misura per Edison, gli resta solo l’attacco a vite usato nelle lampadine che si chiama appunto attacco Edison… come si dice dalle nostre parti “piutost che nient l’e’ mej piutost!”.
