1) Componenti
2) Funzionamento
Motore elettrico
Ventola
Gruppo resistenze
Schema
3) La fisica dell’asciuga capelli
4) Asciuga capelli agli ioni
Componenti
Non potete immaginare quanta ingegneria è contenuta in questo piccolo elettrodomestico.
L’asciuga capelli è costituito da :
- Il motore elettrico
- La ventola
- Una / due resistenze
- Circuito elettrico
- Interruttori
Negli asciugacapelli professionali viene utilizzato un motore a corrente alternata (AC). In questo tipo di circuito, non esiste il ponte di diodi per avere corrente continua (ponte raddrizzatore quadrato con 4 diodi) poiché sia le resistenze che il motore funzionano direttamente con i 220V/230V AC della presa di casa. I cavi vanno ad alimentare diretamente il motore elettrico.
Funzionamento
L’asciuga capelli funziona sfruttando un motore elettrico che aziona una ventola per aspirare l’aria dall’ambiente e spingerla attraverso una resistenza riscaldante, generando così il flusso d’aria calda.
Motore elettrico: Fa ruotare una ventola.
La ventola collegata al motore aspira l’aria dalle griglie posteriori.
Resistenza (elemento riscaldante): Un filamento metallico che si scalda per effetto Joule quando viene attraversato dalla corrente elettrica, riscaldando l’aria in transito.
Bocchetta: Convoglia e indirizza il getto d’aria riscaldata verso i capelli.
Il motore elettrico
Il motore dell’asciugacapelli gira sfruttando il magnetismo, trasformando l’energia elettrica in energia meccanica.
Quando la corrente elettrica passa attraverso un filo metallico, crea attorno a sé un piccolo campo magnetico (diventa cioè una calamita temporanea). Questo fenomeno è alla base di ogni motore elettrico.
Quando accendi il phon, la corrente entra nei fili di rame del rotore, trasformandolo in un magnete.
A questo punto succede quello che capita quando avvicini due calamite: i poli uguali si respingono e i poli opposti si attraggono.
La calamita fissa esterna (statore) respinge la calamita interna (rotore), costringendola a compiere una rotazione per allinearsi.
Il motore è composto principalmente da due parti:
- Lo Statore (la parte fissa): Il suo compito è generare un campo magnetico fisso. È una calamita permanente (o un magnete alimentato dalla corrente) posizionata all’esterno del motore, che crea un campo magnetico fisso con un polo Nord e un polo Sud.
- Il Rotore (la parte che gira): È il cilindro centrale che gira. È composto da un asse metallico su cui sono avvolte diverse bobine di filo di rame. Quando la corrente passa attraverso queste bobine, si genera un secondo campo magnetico che interagisce con quello dello statore, provocando la rotazione.
Se il rotore si allineasse e basta, il motore si fermerebbe dopo mezzo giro. Per farlo girare continuamente, i motori tradizionali usano un sistema di contatti elettrici (chiamati collettore e spazzole) che inverte la direzione della corrente ogni mezzo giro.
Invertendo la corrente, i poli magnetici del rotore cambiano continuamente (il Nord diventa Sud e viceversa), spingendo il motore a girare senza mai fermarsi, finché non si spegne l’interruttore.
l Collettore a Lamelle (Commutatore): Si trova sull’asse del rotore ed è un anello metallico diviso in segmenti (lamelle), ognuno collegato a una bobina del rotore. Serve a invertire la direzione della corrente nelle bobine ogni mezzo giro, mantenendo la rotazione sempre nello stesso verso.
Le Spazzole (o Carboncini): Sono due piccoli blocchetti di grafite (carbonio) spinti da piccole molle contro il collettore. Hanno il compito di trasmettere la corrente elettrica dalla presa di corrente alla parte in movimento (il collettore) senza spezzare i fili. Con il tempo si usurano, motivo per cui i motori tradizionali possono fare piccole scintille visibili all’interno.
Oggi molti asciugacapelli moderni (quelli “digitali” o brushless) non usano più le spazzole meccaniche per invertire la corrente. Utilizzano invece una scheda elettronica che spegne e accende i campi magnetici con precisione millimetrica. Questo rende il motore molto più veloce, leggero e duraturo.
Ventola
Al perno dell’albero motore viene applicata la ventola a pale (solitamente di tipo assiale o centrifugo) che aspira l’aria da dietro e la spinge in avanti.
Gruppo resistenze
È costituito da fili di nichel-cromo avvolti su un supporto isolante e termoresistente (solitamente mica). Spesso le resistenze sono due o più, collegate a un deviatore per parzializzare la potenza (es. 1000W o 2000W).
Schema
Circuito A Acceso – Spento
Acceso: Acceso (interruttore 1) la corrente (i1) alimenta il motore elettrico (M) e il circuito delle resistenze e seconda come è posisionato l’interuttore B. Il motore aziona la ventola che invia aria sulla resistenza che la riscalda.
Circuito B Acceso – Spento
Acceso: I’unterruttore sulla posizione 1 la corrente passa nella resistenza R1. Interruttore sulla posizione 2 la corrente (i2) passa in R1 e R2 in serie (R=R1+R2). L’aria del ventilatore passa su di esse e si riscalda.
Generalmente nello schema è inserito un fusibile atto a interrompere il circuito in caso di surriscaldamento anomalo del motore.
1= ventola, 2=motore elettrico, 3=resistenze,4=diffusore, 5=interruttori, 6=impugnatura isolata.
Fisica dell’asciuga capelli
Il circuito è alimentato da corrente alternata V = 220 volt
1 – Motore
La corrente (i) che attraversa le spire di un soleoide genera un campo magnetica (B):
Le bobine del rotore alimentate da corente alternata creano dei poli magnetici che si oppongono ai poli magnatici dello statore creando un campo magnetico rotante. L’albero motore è collegato alla ventola che la fa ruotare,
2 – Ventola
La ventola in azione segue la regole di Bernuilli che mostra una relazione inversa tra la velocità e la pressione di un fluido.
- Se la velocità di un fluido aumenta, la sua pressione diminuisce.
- Se la velocità diminuisce, la pressione aumenta
3 – Resistori
Attraversati da corrente elettrica, un componente resistivo (R) si scalda per effetto joule. La resistenza R attraversata da corrente Isviluppa una potenza P pari a
P = R I2
Nel circuito 1) i1 = V / R1 ; P = R1 i2
Nel ricuito 2) i2 = V / (R1 + R2) ; P =R i2
Questa potenza, non potendo essere spesa per altri effetti, è responsabile di un innalzamento di temperatura nei resistori
Dopo un intervallo di tempo di durata Δt, il calore Q che la resistenza cede all’ambiente è di:
Q=I2 R Δt.
Sappiamo che resistenze collegate in serie sono equivalenti ad una resistenza di valore pari alla somma delle resistenze in gioco: se impostiamo nel circuito B l’interruttore sulla posizione 2 “aperto”, il calore ceduto sarà:
Q2 = I2 (R1+R2)Δt,
che è maggiore di Q1 =I2 R1Δt
il calore Q ceduto dalle resitenze sarà responsabile di un innalzamento della temperatura dell’aria che fluisce attraverso il phon; maggiore è il calore ceduto, maggiore sarà la temperatura dell’aria uscente dal phon: selezionando la posizione 2) sull’interruttore avremo quindi aria più calda.
Asciuga capelli agli ioni
Un asciugacapelli a ioni (o phon ionico) è uno strumento progettato per emettere particelle cariche negativamente (ioni negativi) in grado di frammentare le molecole d’acqua presenti sui capelli bagnati, velocizzando l’asciugatura e riducendo l’effetto crespo.
A differenza dei modelli tradizionali che sfruttano unicamente il calore per far evaporare l’acqua, la tecnologia ionica offre benefici mirati
- Gli ioni negativi neutralizzano l’elettricità statica (cariche positive) tipica dei capelli secchi o trattati.
- Scomponendo l’acqua in micro-gocce, permette alla fibra capillare di assorbire parte dell’umidità, lasciando la chioma morbida e lucente.
- Dimezza i tempi di esposizione al flusso d’aria calda, limitando lo stress termico e i danni da calore.
