Elettricità
Le basi
L’elettricità nel fermodellismo è usata per la trazione dei treni e per gli accessori come deviatoi, semafori, relè, ecc.. Si misura in V (volts) che rappresenta la pressione degli elettroni nel circuito elettrico. La quantità degli elettroni che scorre in un determinato cavo è misurate in A (ampère) o in mA (milli ampère) pari ad un millesimo di ampère.
Le varietà
L’elettricità può essere divisa in corrente continua o DC ed alternata AC. Nel primo caso il flusso di elettroni scorre sempre in solo senso; nel secondo la direzione degli elettroni si inverte ciclicamente. Le volte in cui la direzione s’inverte è indicato dagli Hz (Hertz). Se l’inversione ad esempio avviene 60 volte al secondo, la corrente alternata ha un ciclo di 60 Hz.
La corrente alternata rispetto a quella continua, varia periodicamente la propria direzione e polarità.
Corrente continua
Se il motore di una locomotiva è alimentato a corrente continua, la direzione di marcia dipende dalla direzione del flusso degli elettroni. Invertendo il flusso, la locomotiva inverte la marcia. La gran parte dei treni oggi in commercio, usa questo tipo di alimentazione. Nelle rotaie ogni binario è collegato con uno dei poli dell’alimentatore, cosicché una rotaia ha un polo positivo, l’altra quello negativo. Quando il flusso dei due poli s’incrocia, come nel caso in cui un pezzo di metallo cade sopra entrambe le rotaie, si provoca in corto circuito. In questo caso, l’alimentatore stacca la corrente per riattivarla quando il pezzo di metallo viene rimosso. Senza un apparato di controllo, si brucerebbe l’alimentatore. Per questo motivo le ruote delle locomotive e dei carri funzionanti a corrente continua sono isolate tra loro.
Corrente alternata
La direzione di marcia dei treni alimentati a corrente alternata, non essendoci poli ne’ positivi ne’ negativi, avviene tramite un invertitore. L’alimentazione del treno avviene tramite 3 conduttori: 2 sono le rotaie del treno a cui è collegato un cavo dell’alimentatore, il terzo è una terza rotaia collegato all’altro cavo dell’alimentatore, posta la centro del binari. In verità non è propriamente una rotaia, ma una presa di corrente composta da una serie di ‘denti’. Sotto la locomotiva, una slitta capta la corrente proveniente dalla terza rotaia, mentre le ruote captano la corrente da entrambe le rotaie. In questo caso le ruote non sono isolate.
Il maggior pregio di questo tipo di alimentazione, è nella maggior conducibilità della corrente: 3 conduttori invece di 2 della corrente continua, avendo meno probabilità di interruzioni di corrente in linea. Inoltre in certe configurazioni come la linea a racchetta, non richiedono un circuito elettrico apposito per percorrerla. Il contro è nella poca adesione alla realtà dei binari: anche se la terza rotaia è visibilmente quasi del tutto sparita, la sua tracciatura si vede.
Analogico
I due tipi di corrente pur essendo diversi, hanno dei punti in comune. Ad esempio se voglio aumentare la velocità del treno, do’ più corrente ai binari. Questo avviene sia per la corrente continua che per l’alternata. Il treno si muove a seconda della corrente che riceve dai binari. Questo modo di alimentazione è detto analogico. Se sulla stessa linea ho più treni, tutti risentono della corrente presente nei binari. Se aumento la corrente, tutti i treni aumentano di velocità, magari non in modo uguale per tutti, perché ogni modello ha la sua velocità tipica. Se inverto la corrente, tutti i treni invertiranno la direzione. Questo modo di funzionamento va bene se ho una linea con un treno.
Ma se ho più treni su una stessa linea, è difficile manovrarli. Pertanto bisogna introdurre delle sezioni isolate nella linea, dove far sostare il treno. Ogni sezioni isolata deve avere un’interruttore che chiude la corrente se voglio che il treno rimanga, fermo. Immaginando un piccolo tracciato ferroviario dove è possibile far correre due o più treni, ci si rende conto facilmente che un circuito elettrico ben presto diventa complesso.
Digitale
L’alimentazione digitale permette di fare correre più treni sullo stesso binario a velocità e direzioni diverse. Come per l’analogico, una corrente alimenta i binari ma il suo voltaggio è sempre costante. Nei binari viene modulato un segnale digitale simile a quello delle reti di computer. Il segnale contiene delle informazioni legate ad un codice, che serve ad identificare il decoder installato in una locomotiva o vagone. Quando il decoder si accorge che un messaggio lo riguarda, si attiva eseguendo le azioni presenti nel comando digitale, come accelera, frena, accendi le luci, ecc..
E’ possibile quindi comandare ogni singola locomotiva, come dei macchinisti, dal momento che il movimento del treno non è determinato dalla quantità di corrente che arriva alle ruote come nell’analogico, ma dal comando impartito dal decoder tramite la stazione di comando. In pratica si comanda il treno alla stessa maniera di un telecomando. Ci sono delle norme internazionali dettate da NMRA che regolano gli standard. E’ molto importante che un qualsiasi apparato digitale riporti chiaramente la sua compatibilità con le norme di NMRA.
