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Introduzione all’elettricità

Esperimento

Strofinando con un panno di lana una cannuccia di plastica, e avviciniamola ad alcuni pezzetti di carta. Che cosa osservi?  Come spieghi il fenomeno osservato?

Le prime osservazioni sui fenomeni elettrici risalgono al VI secolo a.C., quando il filosofo greco Talete di Mileto osservò che l’ambra, dopo essere stata strofinata con un panno di lana, era in grado di attirare a sé piccoli corpi. Il termine elettricità deriva dal greco èlektron, che significa appunto ambra.

L’elettricità è l’insieme di fenomeni originati dall’esistenza di cariche elettriche. Per comprendere l’elettricità va ricercata dobbiamo conoscere la struttura dell’atomo, il costituente fondamentale di ogni forma di materia. Secondo alcuni modelli, l’atomo è composto da un nucleo centrale (che ha carica positiva) e da elettroni che si muovono intorno al nucleo (che hanno carica negativa).

Normalmente un atomo possiede uno stesso numero di cariche positive e negative. Pertanto risulta elettricamente neutro. Gli atomi neutri possono trasformarsi in particelle cariche, dette ioni, se perdono o acquistano elettroni. L’acquisto o la perdita di elettroni da parte degli atomi che costituiscono i corpi è all’origine dei fenomeni elettrici.

L’unità di misura della carica elettrica è il Coulomb (C).

La carica di 1 Coulomb è formata da 6.240.000.000.000.000.000 elettroni.

L’attrazione o la repulsione che si esercita tra cariche elettriche è chiamata forza elettrica: cariche uguali si respingono, cariche opposte si attraggono.

Proviamo a spiegare l’esperimento

I corpi possono elettrizzarsi (cioè acquistare una carica elettrica), in vario modo. Ad esempio, alcune sostanze come la plastica possono elettrizzarsi per strofinìo. Strofinando con un panno di lana una cannuccia di plastica, c’è un trasferimento di elettroni dalla lana alla plastica, perciò la cannuccia risulta elettrizzata negativamente, mentre la lana si carica positivamente.

I corpi possono elettrizzarsi anche per induzione: se un corpo carico (cioè elettrizzato) viene avvicinato a un corpo elettricamente neutro, è in grado di provocare in esso una separazione di cariche senza toccarlo. Quando avviciniamo la cannuccia carica negativamente a un pezzo di carta (neutro), gli elettroni (–) della carta vicini alla bacchetta vengono respinti verso il lato opposto; conseguentemente il lato della carta vicino alla bacchetta rimane carico positivamente (+). Poiché cariche opposte si attraggono, quel lato della carta viene attratto dalla bacchetta.

 

Esercizi

  1. Descrivi la struttura dell’atomo
  2. Gli atomi normalmente hanno carica positiva, negativa o nulla?
  3. Qual è l’unità di misura della carica elettrica?
  4. Perché una cannuccia strofinata con un panno di lana si carica negativamente?
  5. Perché la cannuccia riesce a attrarre dei pezzetti di carta?

 

 

 

 

Tratto da:

Linea scienze base – L. Leopardi, M. Gariboldi – De Agostini

L’elettricità spiegata ai ragazzi

 

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