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carica elettrica
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La materia è composta da atomi, cioè la minima unità non più suddivisibile
di un qualsiasi materiale, i quali a loro volta sono composti da minuscole
particelle che stanno assieme in virtù di un particolare legame fisico
che produce attrazione tra particelle di polarità opposta (negativa e
positiva) e repulsione tra particelle di polarità uguale (solo positiva
o solo negativa). Se separiamo le singole particelle dell'atomo, non avremo
più il materiale di partenza. Esistono molti modelli di definizione dell'atomo,
ma quello più semplice usato ai fini dell'elettricità, dice che l'atomo
è composto al proprio interno da un nucleo di protoni (particelle pesanti
con carica positiva) frammisti a neutroni (particelle dello stesso peso
dei protoni, ma di carica neutra). I neutroni servono a tenere separati
i protoni che altrimenti, respinti dalla reciproca carica positiva, si
dividerebbero: funzionano un po' come un cemento e quando questo cemento
cede in seguito al bombardamento dall'esterno per mezzo di altri neutroni
liberi, si produce la spaccatura dell'atomo (fissione) che libera energia
atomica. Intorno a questo nucleo ruotano una serie di elettroni. Si tratta
di particelle di peso infinitesimale, praticamente blocchetti di energia
in rotazione piuttosto che veri e propri brandelli di materia, ciascuno
con carica negativa. La carica positiva del nucleo attrae gli elettroni
i quali peraltro si respingono tra loro e perciò devono mantenere una
certa distanza reciproca. Di conseguenza può esistere un numero limitato
di elettroni nella stessa orbita. Quando si supera questo numero, bisogna
passare a una nuova orbita, un po' più distante dal nucleo, e via di questo
passo. Il numero di elettroni deve essere assolutamente uguale a quello
dei protoni presenti nel nucleo, affinché l'atomo in quanto tale sia elettricamente
neutro. Può tuttavia capitare che qualche elettrone venga temporaneamente
perduto (nel qual caso l'atomo diventa uno ione di tipo positivo) oppure
che arrivi un elettrone di troppo in qualche orbita esterna (nel qual
caso l'atomo diventa uno ione di tipo negativo). In tale condizione il
materiale assume una carica elettrica e cerca di ritornare alla propria
condizione di neutralità acquistando o cedendo elettroni, il che produce
corrente elettrica. Fino a quando questa corrente non fluisce, riportandoci
allo stato di normalità, avremo carica elettrica all'interno del materiale.
Questa può essere prodotta in molti modi, attraverso l'azione di qualche
forza fisica esterna sul materiale: ad esempio per sfregamento, per illuminazione,
per riscaldamento, per compressione, per impatto e altro ancora. L'energia
elettrica e l'energia atomica sono parenti stretti e differiscono per
il fatto che la prima è facilmente controllabile e trasportabile, e non
comporta nella sua produzione il cambiamento di natura della materia a
cui viene applicata.
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