Il concetto di carica

Era noto fin dai tempi di Talete di Mileto (VII-VI sec. a.C) che un pezzo di ambra strofinato acquista la proprietà di attrarre pezzi di carta. Infatti la parola elettricità deriva dal greco èlectron che appunto significa ambra. Chiaramente la proprietà dell'ambra non riguarda solo questa sostanza, ma essa è comune anche al vetro, al polietilene, al plexiglas e via dicendo. Si dice che questi corpi, a seguito dello strofinio, si sono elettrizzati e che per questo hanno acquistato una carica elettrica. Esistono però due "tipi" diversi di elettricità: quella acquistata dal vetro a seguito dello strofinio ( e da tutti i materiali che si comportano come il vetro) definita carica positiva e l'altra acquistata dal polietilene e da tutti gli altri corpi che si comportano come il polietilene definita carica negativa.

Da esperimenti in laboratorio si osservò che cariche elettriche dello stesso segno si respingono (siano esse entrame positive o negative) mentre due cariche elettriche di segno opposto interagiscono attraendosi reciprocamente. Quindi, possiamo affermare che:

 

Esistono due tipi diversi di interazione elettrica che si eplicano rispettivamente con una forza repulsiva o attrattiva; queste due distinte interazioni sono legate all'esistenza di due diverse cariche elettriche, la positiva e la negativa.
 
I divesi materiali sono comunemente classificati in isolanti conduttori, a seconda del loro comportamento elettrico:
  • > I conduttori sono corpi nei quali la carica elettrica prodotta in una regione si propoaga in tutto il corpo (ne sono un esempio i metalli);
  • > Gli isolanti sono corpi nei quali lo stato elettrico rimane localizzato al punto in cui è stato prodotto (ad esempio la plastica).

L'esperienza ha poi mostrato che in goni corpo esistono particelle con cariche negativa, gli elettroni, e particelle con carica positiva, i protoni: protoni ed elettroni hanno quindi cariche opposte e tutti i corpi allo stato neutro hanno uguale numero di elettroni e protoni. Quindi, qualsiasi fenomeno di elettrizzazione va interpretato come un'alterazione dell'equilibrio tra le cariche elettriche positive e negative esistenti in ogni corpo non elettrizzato. In particolare, l'elettrizzazione è una conseguenza dello spostamento da un corpo ad un altro di un certo numero di elettroni: sono quest'ultimi infatti che sono "liberi" di spostarsi da un corpo ad un altro in quanto non hanno legami nucleari esercitati dalle componenti subatomiche. 

Elenchiamo, in modo sintetico, diversi tipi di elettrizzazione. 

  1. Elettrizzazione per strofinio: quando si elettrizza positivamente una bacchetta di vetro con un panno di seta, alcuni elettroni passano dal vetro (che perdendo elettroni rimane carico positivamente) alla seta nella quale si forma un eccesso di carica negativa non neutralizzata. In modo simile, quando si strofina una bacchetta di polietilene con una pelliccia, quest'ultima perde elettroni che passano al polietilene, che rimane quindi carico negativamente.
  2. Elettrizzazione per contatto: avviene ad esempio quando mettiamo a contatto una bacchetta metalica con un corpo elettrizzato positivamente. Gli elettroni, infatti, sono vincolati ad un determinato atomo, ma nei conduttori alcuni di essi hanno una certa libertà di movimento, cioè soggetti ad un certa forza elettrica, si spostano da un atomo ad un altro.
  3. Elettrizzazione per induzione: anche questo tipo di elettrizzazione va interpretata come uno spostamento di elettroni di conduzione da un corpo ad un altro.Avvicinando due corpi, alcuni elettroni di conduzione dell'indotto (conduttore) vengono attratti verso la parte più vicina all'induttore (corpo carico). Allontanando l'induttore, gli elettroni di conduzione che si erano addensati nella parte più vicina all'induttore, vengono richiamati nella loro posizione originaria, ripristinando così l'equilibrio tra cariche positive e negative.

 Dai fenomeni analizzati segue quasi naturalmente il seguente principio: 

Principio di conservazione della carica elettrica

La carica elettrica è una costante, cioè non varia con il tempo. Se la carica di un certo sistema subisce una variazione, deve esserci da qualche altra parte un altro sistema la cui carica subisce una variazione opposta, in modo che la variazione totale sia nulla e di conseguenza la carica totale rimanga costante.

Questo sito usa i cookies per fornirti una migliore esperienza di navigazione. Prendi visione della privacy policy e clicca su "Accetta" per proseguire.