Commutatore

Commutatore Componente di un circuito elettrico o elettronico con la funzione di controllare il flusso di corrente elettrica. Nella forma più elementare esso è un semplice interruttore, costituito da due elementi metallici che vengono posti a contatto quando si vuole chiudere il circuito e permettere il flusso delle cariche elettriche. Un interruttore, ad esempio, è presente nelle comuni torce elettriche, tra la batteria e la lampadina: a interruttore chiuso circola corrente e la lampadina si accende; staccando i contatti, invece, si 'apre' il circuito, e il flusso di cariche viene interrotto, spegnendo la lampadina.

Il contatto meccanico può essere chiuso in diversi modi, che dipendono dalla funzione assegnata all'interruttore e dalle modalità con cui è stato realizzato. In un pulsante per campanelli, ad esempio, premendo il tasto si chiudono i contatti, e si aziona la suoneria; al rilascio del tasto, i contatti si allontanano per azione di una molla. Un campanello è quindi un pulsante che prevede che i contatti siano normalmente aperti. I comuni interruttori domestici della luce, invece, sono dotati di due posizioni stabili alle quali corrispondono rispettivamente l'apertura e la chiusura del circuito elettrico. Alcuni interruttori, detti multipolari, possono controllare con un solo tasto o pulsante numerose coppie di contatti, determinando l'apertura e la chiusura contemporanea di diversi circuiti; altri, classificati come interruttori a più vie, o deviatori, possono essere utilizzati per scegliere, tra un dato numero di punti, dove chiudere il collegamento con un terminale di ingresso. Un tipico esempio di dispositivo a due vie è costituito dai deviatori usati per il comando di una lampada da due punti diversi. Non sempre gli interruttori vengono azionati manualmente; in alcuni casi i contatti vengono chiusi automaticamente da variazioni di temperatura, pressione o umidità, come nei termostati dei sistemi di riscaldamento o di condizionamento dell'aria.

Gli interruttori meccanici hanno lo svantaggio di essere lenti, ingombranti e di causare talvolta disturbi elettrici: viceversa, numerose applicazioni elettroniche richiedono funzioni di commutazione veloci, affidabili e precise. In questo caso si utilizzano commutatori privi di elementi mobili, realizzati con multivibratori, circuiti oscillanti costituiti da una coppia di amplificatori opportunamente connessi. Questo tipo di commutatore viene solitamente utilizzato per inviare a un apparecchio elettronico più segnali: in un oscillografo, ad esempio, permette di commutare tra vari segnali di ingresso per osservarli sullo schermo. Commutatori realizzati sfruttando la tecnica dell'integrazione nel substrato di materiale semiconduttore che costituisce un microchip sono ampiamente utilizzati nei computer: dispositivi di commutazione di questo genere possono compiere milioni di operazioni al secondo.

Sono commutatori anche i dispositivi utilizzati in alcuni motori e generatori elettrici, che permettono di trasformare la corrente alternata in corrente unidirezionale pulsante: nei generatori a corrente continua (dinamo) il commutatore, costituito essenzialmente da un semi-anello metallico, inverte la polarità dei contatti a ogni mezzo giro del rotore, fornendo in uscita una serie di impulsi di corrente, tutti nella medesima direzione. Una funzione del tutto analoga viene svolta dal commutatore nei motori a corrente continua.