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La potenza elettrica (Legge di Joule) si calcola con la formula P = V × I, cioè tensione per corrente, dove:
P è la potenza in watt (W),
V è la tensione in volt (V)
I è la corrente in ampere (A)

L’ampere (A) è l’unità di misura della corrente elettrica nel Sistema Internazionale (SI).
Si può immaginare la corrente come un flusso di elettroni che attraversa un filo: più elettroni passano, maggiore è la corrente.
Questo concetto è fondamentale perché determina il funzionamento e la sicurezza dei dispositivi elettrici.

La Legge di Ohm descrive il legame tra tensione, corrente e resistenza in un circuito elettrico:

I = V / R

• I = corrente elettrica, in ampere (A)

• V = tensione elettrica, in volt (V)

• R = resistenza, in ohm (Ω)
   

👉 Se la tensione aumenta a resistenza costante, la corrente cresce proporzionalmente. Se la resistenza aumenta a tensione costante, la corrente diminuisce.

📌 Vale per i materiali “ohmici”, in cui la resistenza resta costante. Non si applica a dispositivi come diodi o transistor, che hanno comportamento non lineare.

Le prese domestiche standard in Italia operano a 220V (anche se il valore nominale oggi è spesso di 230V) e generalmente la corrente è limitata da interruttori automatici da 10A o 16A. 

La potenza specifica negli impianti a ultrasuoni si misura in Watt per litro (W/L) e varia in base al tipo di pulizia:

• 3–8 W/L → pulizia delicata (gioielli, ottica, elettronica).

• 8–15 W/L → pulizia standard (parti metalliche, utensili).

• 15–30 W/L → pulizia intensa (oli, grassi, lavorazioni meccaniche).

• >30 W/L → applicazioni speciali (decapaggio, stampi).

👉 La scelta dipende anche da frequenza, temperatura (50–70 °C) e detergenti utilizzati.

Una pastiglia piezoelettrica è l’elemento base dei trasduttori a ultrasuoni.
I suoi parametri principali sono:

• Tensione (V): 220 Volt

• Frequenza radiale (f): 44,1 kHz (±5%)

• Capacità (C): 1780 pF (±12,5%)

• Pulsazione angolare (ω): 2πf ≈ 276.948 rad/s

👉 Questi valori determinano il corretto funzionamento e l’efficienza del trasduttore negli ultrasuoni industriali.

Negli impianti a ultrasuoni è fondamentale la calibrazione (o debugging) tra generatore e trasduttori, cioè l’adattamento dell’elettronica al carico reale.
Un generatore non calibrato lavora fuori risonanza: consuma più energia, riduce la cavitazione e può danneggiare i trasduttori.
La calibrazione invece assicura che potenza e frequenza siano sempre in sintonia con il carico (vasca, liquido, pezzi).

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👉 Solo con una corretta regolazione si ottengono prestazioni costanti, massima efficienza e lunga durata del sistema.

📌 Dopo la prima calibrazione di fabbrica, con un generatore adattativo, questa sintonia viene poi mantenuta in modo automatico e continuo, compensando variazioni di temperatura, livello o quantità di pezzi, senza necessità di ulteriori interventi manuali e preservando i trasduttori.

I booster sono componenti usati in alcuni sistemi ultrasonici (soprattutto nella saldatura e in applicazioni mediche) per modificare l’ampiezza delle vibrazioni generate dal trasduttore, aumentandola o riducendola a seconda delle esigenze.

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👉 Servono quando bisogna concentrare l’energia in un punto preciso, come nella saldatura di plastiche e metalli.

TRASDUTTORI → sono il cuore del sistema ultrasonico: trasformano l’energia elettrica in vibrazioni ad alta frequenza tramite l’effetto piezoelettrico.
👉 Usati in pulizia, saldatura, ecografia, processi industriali.

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BOOSTER → regolano l’ampiezza delle vibrazioni generate dai trasduttori, aumentandola o riducendola.
👉 Funzionano come una leva meccanica e servono per adattare l’intensità dell’onda al processo (pulizia, saldatura, ecc.).

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📌 In sintesi: i trasduttori generano gli ultrasuoni, i booster li modulano per renderli più efficaci nelle diverse applicazioni.

La potenza elettrica rappresenta l’energia scambiata in un circuito:    P = V × I

Il Teorema di Tellegen afferma che, in qualsiasi rete elettrica, la somma delle potenze assorbite è uguale alla somma delle potenze erogate.

👉 In pratica: ciò che i generatori forniscono è sempre bilanciato da ciò che i componenti assorbono, garantendo la conservazione dell’energia nel circuito.

Le Leggi di Kirchhoff sono fondamentali per analizzare i circuiti elettrici:

• Legge delle correnti (KCL): la somma delle correnti che entrano in un nodo è uguale alla somma di quelle che ne escono.

• Legge delle tensioni (KVL): in una maglia chiusa, la somma algebrica delle tensioni è sempre zero.
   

👉 Queste leggi derivano dalla conservazione della carica e dell’energia e permettono di calcolare correnti e tensioni anche in reti complesse.

Il partitore di tensione è un circuito formato da due o più resistori in serie, che permette di ottenere in uscita solo una parte della tensione di ingresso.

Formula base con due resistori:

Vout = Vin × (R2 / (R1 + R2))

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📌 Esempio: con una batteria da 12 V e due resistori in serie (R1 = 2 kΩ e R2 = 1 kΩ), la tensione su R2 è:

Vout = 12 × (1 / (2 + 1)) = 4 V

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👉 Il partitore è molto usato per adattare segnali elettrici e ridurre tensioni a valori più gestibili.

Il Teorema di Millman permette di sostituire più generatori di tensione in parallelo (ciascuno con la propria resistenza interna) con un generatore equivalente. Formula:
Veq = (Σ (Vi / Ri)) / (Σ (1 / Ri))

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📌 Esempio:
Due generatori in parallelo:

• V1 = 12 V con R1 = 6 Ω

• V2 = 6 V con R2 = 3 Ω

Veq = (12/6 + 6/3) / (1/6 + 1/3) = (2 + 2) / (0,166 + 0,333) = 4 / 0,5 = 8 V

La resistenza equivalente è:
Req = 1 / (1/6 + 1/3) = 1 / 0,5 = 2 Ω

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👉 I due generatori equivalgono a una sola sorgente da 8 V con Req = 2 Ω.

Un impianto a ultrasuoni, per lavorare sempre al massimo, ha bisogno di una manutenzione periodica programmata. La cavitazione, le variazioni di carico e l’usura dei componenti possono nel tempo ridurre efficienza e sicurezza.

Una manutenzione regolare permette di:

• Verificare la resa ultrasonica e la taratura del generatore,

• Controllare i cavi e i collegamenti per evitare dispersioni o guasti,

• Allungare la vita utile di trasduttori, generatori e impianto nel suo complesso.
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👉 Con un programma strutturato i sistemi restano efficienti, sicuri e sempre pronti alle esigenze produttive, riducendo fermi macchina e costi imprevisti.

Gli ultrasuoni possono aumentare resa e qualità dell’olio extravergine, ma solo se applicati correttamente.
In alcuni casi la tecnologia perde efficacia:

• Frequenza troppo alta → la cavitazione è debole e non rompe le cellule.

• Uso di una sola sonda o trasduttore puntuale → trattamento non uniforme, resa limitata.

• Assenza di controllo termico → il calore accumulato può danneggiare i composti fenolici.

• Flusso non uniforme della pasta → gli ultrasuoni non raggiungono tutto il volume.

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👉 L’efficacia dipende da un sistema progettato ad hoc: reattore a ultrasuoni, più trasduttori, controllo di frequenza e temperatura, pompa di mandata costante.

L’energia elettrica si calcola con la formula
E = P × t, cioè potenza per tempo,
dove:

• E è l’energia (in kilowattora kWh per i consumi domestici, o in joule J in ambito scientifico).

• P è la potenza assorbita, espressa in kilowatt (kW) o watt (W).

• t è il tempo di utilizzo, in ore (h) per i kWh o in secondi (s) per i joule.

La tensione elettrica è la “forza” che spinge gli elettroni attraverso un conduttore ed è misurata in volt (V). In Europa lo standard domestico è 220 V AC (corrente alternata) a 50 Hz, che cambia direzione 50 volte al secondo.

• AC (Alternata): alimenta case, uffici, macchinari e trasporti.

• DC (Continua): usata in batterie, elettronica di consumo, veicoli elettrici e sistemi a energia rinnovabile.

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👉 La tensione è un concetto chiave: senza differenza di potenziale non ci sarebbe corrente elettrica.

La conduttanza (G) indica quanto facilmente la corrente elettrica può fluire in un materiale o in un circuito. È l’inverso della resistenza e si calcola con la formula: G = 1 / R.
L’unità di misura è il siemens (S).

👉 Più alta è la conduttanza, più facilmente la corrente scorre; più bassa è, più il passaggio è ostacolato.

Il cavo che collega il generatore a ultrasuoni ai trasduttori o agli immersori non è un semplice conduttore: deve essere schermato per proteggere il segnale ad alta frequenza da disturbi elettrici ed elettromagnetici.

Un cavo non schermato può causare:

• 📉 perdita di potenza durante la trasmissione,

• 🔄 interferenze con altri dispositivi elettrici,

• ⚠️ rischio di instabilità e ridotta efficienza del sistema.

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👉 L’uso di un cavo schermato di qualità assicura che l’energia ultrasonica arrivi integra ai trasduttori, garantendo prestazioni costanti, affidabilità e maggiore durata dell’impianto.

Il PLL è un circuito elettronico che mantiene la frequenza del generatore di ultrasuoni sincronizzata con la frequenza di risonanza dei trasduttori.
In pratica, regola continuamente l’oscillatore interno (VCO) per adattarsi a variazioni dovute a temperatura, carico o tipo di liquido, garantendo sempre la massima efficienza della cavitazione.

👉 Grazie al PLL, la vasca lavora stabile ed efficiente, anche quando le condizioni operative cambiano.

Un generatore a ultrasuoni con potenza adattativa regola automaticamente l’energia erogata in base alle condizioni della vasca e del carico di lavoro.
Se il liquido cambia temperatura, densità o quantità di pezzi, il generatore si adatta mantenendo costante la cavitazione.

👉 Il risultato è una maggiore efficienza, una pulizia uniforme e una protezione dei trasduttori contro sovraccarichi e cali di rendimento.

Il tempo per riscaldare l’acqua dipende dalla potenza della resistenza (W) e dal volume della vasca (L). Ad esempio, con una resistenza da 2000 W una vasca da 30 L impiega circa 25 minuti per aumentare la temperatura di 20 °C (≈0,8 °C/min). Con una resistenza da 1000 W sulla stessa vasca da 30 L, il tempo raddoppia a circa 50 minuti (≈0,4 °C/min).

👉 Più potenza significa meno tempo, mentre più litri richiedono più energia.

Nelle vasche di lavaggio, immersori, reattori alimentari) la priorità è avere una distribuzione omogenea degli ultrasuoni in tutto il liquido o nella pasta trattata.

👉 I booster servono solo quando occorre concentrare l’energia ultrasonica in un punto preciso (come nella saldatura).
👉 Nel lavaggio e nel trattamento alimentare, invece, è fondamentale che gli ultrasuoni siano diffusi in modo uniforme, così da garantire efficienza e sicurezza senza bisogno di componenti aggiuntivi.

La tensione (V) spinge gli elettroni a muoversi, generando la corrente (I) che attraversa un circuito. Se l’impianto non è protetto, la corrente può scaricarsi verso strutture metalliche o persone. La messa a terra offre un percorso sicuro a bassa resistenza, guidando la corrente in eccesso direttamente nel terreno.
👉 È un principio fondamentale di sicurezza: tensione e corrente diventano innocue quando hanno la terra come via di scarico controllata.

👉 Serve ogni volta che esiste il rischio di contatti accidentali: la via di fuga protegge persone e impianti trasformando un pericolo in sicurezza.

• Nodo: punto di giunzione dove si incontrano due o più componenti, e la corrente può dividersi o unirsi.

• Ramo: collegamento tra due nodi, che può includere uno o più componenti (resistori, generatori, ecc.).

• Maglia: percorso chiuso che non attraversa lo stesso nodo due volte; una mesh è una maglia che non contiene altre maglie al suo interno.

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👉 Questi elementi sono fondamentali per analizzare i circuiti elettrici con le leggi di Kirchhoff.

• Resistori in serie: la resistenza totale è la somma (Rtot = R1 + R2 + …). La corrente è la stessa in tutti i resistori.

• Resistori in parallelo: l’inverso della resistenza totale è la somma degli inversi (1/Rtot = 1/R1 + 1/R2 + …). La tensione è la stessa su ogni ramo.

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📌 Da queste configurazioni derivano i partitori:

• Partitore di tensione (serie): suddivide la tensione proporzionalmente alle resistenze.

• Partitore di corrente (parallelo): suddivide la corrente in base ai valori resistivi di ciascun ramo.

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👉 Questi principi sono alla base della progettazione dei circuiti e spiegano come tensione e corrente si distribuiscono nei componenti.

Il partitore di corrente si applica a due o più resistori in parallelo: la corrente totale si divide tra i rami in proporzione inversa alle resistenze.

Formula base con due resistori:

I1 = Itot × (R2 / (R1 + R2))
I2 = Itot × (R1 / (R1 + R2))

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📌 Esempio: con una corrente totale di 3 A su due resistori in parallelo (R1 = 2 Ω, R2 = 4 Ω):

• Corrente in R1: I1 = 3 × (4 / (2 + 4)) = 2 A

• Corrente in R2: I2 = 3 × (2 / (2 + 4)) = 1 A

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👉 Il partitore di corrente è utile per capire come la corrente si distribuisce nei circuiti paralleli.

Nel lavaggio industriale a ultrasuoni non basta la cavitazione: serve anche il detergente giusto.
Ogni sporco (oli, grassi, polveri, ossidi, residui organici) richiede una formulazione specifica, capace di scioglierlo o disperderlo.
Un detergente sbagliato può ridurre l’efficacia, aumentare i tempi e persino danneggiare i pezzi trattati.
👉 La combinazione tra ultrasuoni + detergente adeguato garantisce la massima efficienza, sicurezza dei materiali e risparmio energetico.

L’applicazione degli ultrasuoni nella fase di estrazione dell’olio extravergine d’oliva (dopo la frangitura e prima della centrifuga) produce due effetti chiave:

• Rottura delle cellule residue, liberando ulteriore olio,

• Incremento dei composti fenolici e antiossidanti, che migliorano la qualità e la conservazione del prodotto.

Le prove in frantoi pilota e industriali hanno dimostrato che questa tecnologia consente di:

• Aumentare la resa di oltre +3,5 kg/100 kg di olive,

• Ottenere oli con +35% di biofenoli,

• Ridurre i tempi di processo, sostituendo la gramolazione tradizionale con un trattamento più rapido ed efficiente.

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👉 EVOIL è una vera innovazione radicale per l’industria olearia: più olio, migliore qualità, processo continuo e sostenibile.