Strofinando una penna biro con un panno di lana
Si crea elettricità statica.
Gli atomi sono formati da cariche positive, i protoni, che si trovano nel nucleo, e da cariche negative, gli elettroni, che ruotano intorno al nucleo come a formare un piccolo sistema solare. Protoni ed elettroni devono essere in equilibrio, perciò ogni atomo deve avere il numero di protoni uguale a quello degli elettroni. Lo strofinio fa spostare gli elettroni e si crea uno squilibrio che determina elettricità. Con la penna e la lana si crea elettricità statica, cioè che resta ferma nel luogo dove è stata prodotta e dura poco tempo, poiché gli elettroni dopo poco ritornano al proprio posto. L’ elettricità naturale, invece, si crea durante i temporali, a causa dello strofinio tra le gocce d’ acqua ed il pulviscolo atmosferico, per cui gli elettroni si spostano e nascono i fulmini.
Un circuito elettrico funziona con un generatore, dei fili conduttori, ed una lampadina.
Il generatore potrebbe essere una pila; essa deve essere collegata ai fili conduttori, che devono essere buoni conduttori di elettricità, perciò vanno bene quelli metallici, benissimo quelli di rame; poi ai fili si collega anche la lampadina. Sia la pila che la lampadina hanno due poli elettrici, uno positivo e l’ altro negativo; i fili devono collegare il polo positivo dell’ una con quello negativo dell’ altra e viceversa. A questo punto il circuito elettrico può funzionare, ma se si crea una interruzione nei fili, il circuito è aperto e la lampadina non si accende. Secondo questo principio, si accendono e si spengono le luci nelle case, chiudendo o aprendo un circuito elettrico con l’interruttore della luce, ed utilizzando l’ energia elettrica artificiale, cioè la corrente elettrica che si produce soprattutto nelle centrali idroelettriche dove, sfruttando la forza dell’ acqua, con dighe, condotte e turbine, si mettono in funzione generatori, e poi attraverso cavi ad alta tensione e linee elettriche, la corrente elettrica arriva nelle abitazioni.
Elettricità
Esistono molti apparecchi e giocattoli elettrici o elettrotecnici, come lampadine, campanelli…., ed apparecchi elettronici propriamente detti, come registratore, televisore, videogiochi, computer…..; questi ultimi per funzionare richiedono la comprensione di microprocessori, onde elettromagnetiche, cioè hanno un funzionamento più complesso, ma il funzionamento dei primi è semplice.
Se si pensa alla lampadina elettrica, si sa che essa funziona e si accende grazie all’energia elettrica, ma può funzionare anche con una pila. La pila è un generatore elettrico che presenta due poli, uno positivo e l’altro negativo, anche la lampadina li possiede, uno si trova nello zoccolo filettato che si usa per avvitare la lampadina e l’altro è costituito dal bottoncino metallico che si trova sotto lo zoccolo. Collegando con un filo conduttore il polo positivo della lampadina con quello negativo della pila e quello negativo della lampadina con quello positivo della pila, la lampada si accende, perché si crea un circuito elettrico chiuso e la corrente alimenta la lampadina; questo circuito si potrebbe spezzare, in questo caso ci sarebbe un circuito aperto e la lampada rimarrebbe spenta perché la corrente non riuscirebbe a raggiungerla, ma basterebbe rimettere in contatto le due parti interrotte per richiudere il circuito e far riaccendere la lampadina. La stessa cosa succede nell’impianto elettrico di casa, solo che non c’è la pila che alimenta, ma l’energia elettrica, e l’interruttore è quello che serve a chiudere o ad aprire il circuito: premuto in un senso chiude il circuito e la luce si accende, premuto nell’altro senso, invece, apre il circuito e quindi la luce si spegne.
La corrente quindi scorre, si muove dentro particolari fili di materiale speciale; si chiamano conduttori i materiali in cui la corrente scorre agevolmente, sono ottimi conduttori l’argento ed il rame, gli altri metalli, ferro, alluminio, acciaio… sono buoni conduttori; si chiamano invece isolanti i materiali che non permettono alla corrente di scorrere; tutti i materiali solidi non metallici sono isolanti.se al posto del filo elettrico di rame si utilizzasse uno spago, la lampadina non si accenderebbe; i fili elettrici sono dunque di metallo, ma vengono ricoperti da una guaina di gomma per evitare di disperdere corrente elettrica o di prendere la scossa. L’elettricità, infatti, può essere pericolosa, perché può provocare scosse elettriche, per evitare gli shock da corrente elettrica per contatto con un apparecchio elettrico è necessaria la presa di terra. Questa è realizzata tramite un filo elettrico supplementare (un terzo filo, generalmente giallo-verde in Italia, al quale corrisponde un terzo rebbio centrale nella spina ed un terzo foro nella presa) che scarica la tensione a terra ed evita che una persona possa rimanere folgorata.
Le prese elettriche sono molto pericolose, perché sono un circuito non chiuso ma interrotto, basta infilare un conduttore in uno dei due buchi e collegarlo con l’altro buco, e la corrente riprende a scorrere. Il corpo umano purtroppo è un conduttore di elettricità, ed il passaggio di corrente nei tessuti organici è possibile e molto dannoso; gli effetti possono andare dalla semplice scossa senza conseguenze all’arresto cardiaco e respiratorio, frequentemente mortale per chi lo subisce. L’entità del danno dipende anche dalle condizioni del momento: se il corpo è bagnato, il tip di scarpe indossate, … nelle case c’è corrente alternata, che è molto più dannosa di quella continua, come quella delle batterie delle automobili, le pile commerciali invece sono innocue.
La scossa si prende toccando due fili elettrici dove c’è tensione, ma a volte anche toccando un solo filo: se il corpo si trova in una buona posizione per scaricare la tensione a terra questi casi estremamente pericolosi; bisogna evitare assolutamente di venire a contatto con fili elettrici quando si è bagnati o a contatto con oggetti metallici (ringhiere, telai metallici…). La scossa si può prendere anche toccando un elettrodomestico che a nostra insaputa all’interno presenta dispersione di corrente; in questo caso non si corre pericolo se la casa ha un impianto elettrico con la presa di terra e l’elettrodomestico è collegato ad esso.
Una lampadina si accende perché la corrente arriva al suo filo che si riscalda, diventa incandescente ed emette luce; nella stufa elettrica succede la stessa cosa, solo che la stufa è costruita in modo diverso: i fili che si riscaldano sono disposti in modo tale da produrre molto calore e poca luce, proprio l’opposto di quello che succede nella lampadina.
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