Interruttore

Comune e complesso: scopriamo l'interruttore

Molti strumenti elettronici sono così comuni, così facili e frequenti da rintracciare, che in tantissimi casi si finisce per trascurarne l’importanza, la validità e la possibilità di trovarli sul mercato in tantissime tipologie. Del resto, più passa il tempo più la tecnologia diventa imperante, trasformando in oggetti appartenenti alla vita ordinaria gli strumenti elettrici ed elettronici. Uno degli oggetti più storici e importanti in ambito di elettronica, è sicuramente l’interruttore. On-off; in-aut; acceso-spento; I-O; power in-power off. Tutte, o quasi, diciture che si possono facilmente trovare su un interruttore. Dipende dall’utilizzo a cui questo è chiamato, dipende dal settore in cui questo è circoscritto e utilizzato; dipende dal dispositivo che l’interruttore è chiamato a governare. Dicevamo prima, a proposito di questo, della possibilità di trovare sul mercato diversi tipi di interruttore, che si distinguono per capacità e obiettivi, ma anche per potenza e complessità. Nelle righe che seguono, cercheremo di fare una panoramica completa su quelle che sono le caratteristiche di un oggetto così comune eppure così complesso e tutto da scoprire, ricco di spunti e di lati interessanti. Prima di arrivare ai vari tipi di interruttore disponibili sul mercato dei materiali elettrici, vedremo in generale in cosa consiste questo prodotto. La prima domanda a cui riteniamo necessario rispondere, è pertanto la seguente: a cosa si fa riferimento precisamente quando si parla di interruttore? Ebbene, quando si parla di interruttore, si fa riferimento a tutti i dispositivi capaci di comandare un dispositivo elettrico di varia natura. Con un interruttore si può spegnere o accendere la luce; con un interruttore si può avviare l’alimentazione che ci consente di guardare la tv o di giocare alla Xbox; con un interruttore si può accendere o spegnere il personal computer, l’Ipad, il telefono cellulare. Con un interruttore si avvia il flusso dei raggi “X” in uno studio radiografico, piuttosto che del vapore insito nelle ormai comunissime sigarette elettriche. On-off? Il gioco tutto qui…Una delle domande più frequenti, quindi più semplici ma non più scontate, relativamente a un interruttore, ci portano ad addentrarci a piccoli passi nel vastissimo mondo delle definizioni applicate all’elettronica. Quando un interruttore si definisce chiuso? E quando, lo stesso interruttore si definisce aperto? Si materializza il primo caso quando l’interruttore è configurato in modo da consentire il passaggio di elettricità, mentre si definisce aperto quando questo passaggio è ostruito.
interruttore on-off


Come si compone?

parti interruttoreIl lettore più puntiglioso potrebbe avere da ridire, quando constata che ci stiamo occupando degli interruttori nella sezione dedicata agli impianti elettrici, che sono argomenti infinitamente più delicato e complesso da affrontare, ma nostro obiettivo è quello di convincere tutti che le due cose sono estremamente legate. Non ci sarebbe impianto elettrico senza interruttore, così come non ci sarebbe interruttore se non esistesse il collegamento ad un impianto elettrico. Che può essere quello che conduce ad una lampadina da 5 watt oppure quello di un apparato interno ad una grande fabbrica, piuttosto che ad un sofisticato strumento elettronico quale può essere uno smartphone. Anche quando si fa riferimento alle cosiddette “small devices”, strumenti piccoli nelle dimensioni, si ha obbligatoriamente a che fare con un interruttore. Non può essere altrimenti: serve per forza un interruttore per accendere o spegnere gli strumenti elettronici. A questo punto, siamo arrivati al momento di entrare nel dettaglio e considerare nello specifico la materia che stiamo trattando, addentrandoci a piccoli passi nella parte tecnica, che per quanto spinosa è fondamentale per una perfetta comprensione. Come si compone un interruttore? Ebbene, partiamo dalle forme più elementari, quelle composte da due contatti metallici che possono all’occorrenza essere allontanati o messi in contatto: dipende dalle esigenze specifiche di chi li manovra. Introduciamo un altro termine comune (non solamente al campo dell’elettronica, di cui ci stiamo occupando, ma anche a tanti altri): polo. Ad ogni contatto metallico interno all’interruttore, infatti, corrisponde un polo. Avete presente positivo e negativo? Roba da scuole elementari: esatto, siamo tornati alle elementari perché è proprio di quei due poli che ci stiamo occupando. Ora, se è da un lato è vero che questi due poli possono entrare in contatto o allontanarsi a seconda delle esigenze e dell’uso che si fa dell’interruttore, dall’altro è altrettanto vero che esistono circuiti leggermente più complessi di quelli ordinari, all’interno dei quali l’attivazione di un contatto metallico, inibisce automaticamente l’altro, e viceversa. Stiamo parlando, tuttavia, di interruttori di secondo livello, quindi più articolati rispetto a quelli di ordinaria amministrazione: è questa la ragione precisa per cui dedichiamo solamente un accenno a questo aspetto.

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Caratteristiche essenziali

interruttore casaIl paragrafo che abbiamo appena cominciato lo dedicheremo all’approfondimento delle caratteristiche peculiari di un interruttore, e cercheremo di classificare questi oggetti in base alle loro proprietà. Perché per quanto è vero che esistono diverse tipologie di interruttore, è ancora più vero che ci sono caratteri universali che prescindono dalla tipologia e dall’utilità di uno strumento. Partiamo considerando un fattore che può sembrare scontato, conosciuto e prevedibile, ma non lo è: fino a che punto si può spingere un interruttore? Questa domanda si può trasformare in due, semplicissime parole: tensione nominale. Questo è qualcosa che appartiene a tutti gli interruttori, si tratta di un valore universale, che corrisponde alla massima tensione che un interruttore può supportare quando i suoi contatti sono in posizione aperta. Dipende da diversi fattori, ma quello più rilevante è senza ombra di dubbio il livello di isolamento di un interruttore e dell’impianto a esso collegato, rispetto all’ambiente esterno. Uno dei rischi più frequenti, soprattutto dal punto di vista didattico, quando si parla della tensione nominale, è di confondere questo elemento con la corrente massima nominale. Bisogna fare attenzione a non confondere la tensione con la corrente: in quest’ultimo caso stiamo parlando della corrente massima che può percorrere un interruttore. Abbiamo a che fare con una variante da non sottovalutare, soprattutto in termini di sicurezza: è più che mai sbagliato, infatti, pensare che l’interruttore sia scevro dalla corrente che lo attraversa, in quanto il rischio surriscaldamento è sempre dietro l’angolo, anche grazie alle conseguenze del cosiddetto “effetto Joule”. Rimaniamo nell’ambito delle caratteristiche comuni alla stragrande maggioranza degli interruttori, e soprattutto, rimaniamo nell’ambito di quei fattori che fino a questo punto abbiamo identificato come nominali. Dopo la tensione e la corrente massime, è il turno del potere di interruzione. Ci troviamo di fronte adesso alla discriminante che, secondo molti studiosi, rappresenta il vero indice di forza di un interruttore. Il potere di interruzione nominale è la corrente massima che il nostro interruttore è in grado di interrompere, mantenendo la capacità di ristabilirsi successivamente all’interruzione. Può infatti capitare – anzi capita spesso – che i due contatti metallici a un certo punto non siano più in grado di unirsi. Vi preghiamo di fare particolare attenzione alle righe che seguono, perché faremo un focus sugli aspetti legati all’utilizzo in sicurezza di un interruttore.