Elettricità

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L'elettricità, parola derivante dal greco (éléctron che significa esattamente ambra, resina fossile d’origine vegetale) e utilizzata per la prima volta da Wiliam Gilbert, è una proprietà fondamentale della materia, che si manifesta con fenomeni di attrazione o di repulsione tra corpi dotati di carica elettrica.
La repulsione o l’attrazione dei corpi può avvenire sia tra corpi a distanza (ad esempio il vuoto o la forza di gravità) o per contatto (per esempio all’accostamento di corpi solidi, liquidi e aeriforme).
A livello microscopico tali fenomeni sono riconducibili alle particelle cariche dell'atomo: i protoni, che hanno carica elettrica positiva, gli elettroni, che hanno carica elettrica negativa e infine i neutroni i quali sono elettricamente neutri.
La presenza dell’elettricità si può rilevare attraverso l’utilizzo dell’elettroscopio.
L'elettricità è responsabile di ben noti fenomeni fisici, come il fulmine, il campo elettrico e la corrente elettrica.
Quest’ultima è un qualsiasi flusso di carica elettrica, tipicamente attraverso un materiale conduttore.
Il movimento di questa attraverso un conduttore avviene se fra i due estremi esiste una certa differenza di potenziale (detta anche tensione e misurata in volt mediante un apparecchio chiamato voltometro), ossia quando il corpo preso in considerazione perde o acquista uno o più elettroni.
La resistenza che la corrente elettrica incontra passando attraverso un conduttore dipende dal materiale di cui esso è fatto, dalla sua lunghezza e dalla sua sezione.
Secondo la legge di Ohm l’intensità della corrente è direttamente proporzionale alla resistenza. La potenza di un apparecchio elettrico corrisponde all’energia che esso consuma nell’unità di tempo. L’unità di misura della potenza è il watt (W).
Se noi confrontiamo tra di loro la tensione e la corrente, che sono due delle tre grandezze di Ohm, noteremo che cambia a seconda del conduttore ma in ogni caso il loro rapporto, che prende il nome di resistenza elettrica (terza grandezza di Ohm), rimarrà costante.
Nel caso in cui il corpo che stiamo analizzando perde elettroni e di conseguenza le sue cariche positive sono maggiori rispetto a quelle negative parliamo di ione positivo, nel caso contrario, ossia quello in cui acquista elettroni e quindi le cariche negative sono maggiori di quelle positive, si parla di ione negativo.
Se il flusso di questa carica avviene sempre nello stesso verso parliamo di corrente continua altrimenti, se il verso cambia nel corso del tempo, parliamo di corrente alternata.
La corrente elettrica può passare attraverso quei corpi detti conduttori (ad esempio l’oro, il rame, il ferro, l’acqua, la terra e l’argento) invece gli oggetti che non permettono il passaggio di questa sono detti isolanti (ad esempio gomma, legno e la porcellana). Essa si misura in ampère e viene misurata attraverso l’amperometro.
La carica elettrica è una di quelle entità che può essere misurata, pesata ed utilizzata, ma non può essere definita in termini facilmente comprensibili, perché, come per lo spazio, il tempo e la massa, non è facile darne una esauriente definizione. Forse il modo migliore di definirla è di osservarne gli effetti.
Gli esperimenti dimostrano che vi sono due diversi tipi di carica elettrica. Il primo di questi è denominato carica positiva o carica +, ed è associato ai nuclei degli atomi di tutte le materie. Il secondo è la carica negativa o -, ed è proprio di tutti gli elettroni che circondano il nucleo dell'atomo. In genere, la carica positiva del nucleo è esattamente uguale alla somma delle cariche negative degli elettroni che lo circondano. Il verso delle forze, che agiscono tra gli oggetti aventi una carica elettrica, dipende dal tipo di carica su questi oggetti. Ad esempio, se due oggetti hanno lo stesso tipo di carica, siano entrambi positivi o entrambi negativi, gli oggetti si respingono. Quando i due oggetti hanno carica opposta, essi si attraggono l'uno con l'altro.
Se noi facciamo scorrere la corrente elettrica all’interno di un circuito dove vi è una pila (generatore), dotata di un elettrodo positivo e uno negativo, e una lampadina.
Quest’ultima nel caso in cui il circuito è aperto rimarrà spenta poiché la corrente non riuscirà a scorrere, si accenderà invece quando il circuito è chiuso e di conseguenza la corrente circolerà fino ad raggiungerla.
La corrente elettrica passando attraverso un conduttore lo riscalda provocando un effetto termico; quando passa invece attraverso una soluzione elettrolitica, essa può scomporre l’acqua in idrogeno e ossigeno, provocando un effetto chimico.