Cos’è l’elettricità: a cosa è dovuto il fenomeno fisico responsabile di fulmini

L’elettricità è quell'insieme di fenomeni fisici legati alla carica elettrica, una delle proprietà fondamentali della materia.  qualcosa che ci serve per alimentare apparecchi elettronici, treni e non solo: è un fenomeno fondamentale anche all’interno del nostro cervello! Il suo nome deriva dal greco elektron, che significa “ambra”: già nel 600 a.C. Talete si accorse che questo materiale, quando strofinato, attraeva oggetti, elettrizzava i capelli e dava origine a scintille, generando appunto elettricità. L’elettricità descrive questi comportamenti naturali e altri – uno su tutti i fulmini – ed è il risultato del movimento di cariche elettriche, in particolare degli elettroni.

Cos'è l'elettricità da un punto di vista fisico e come si produce

Per spiegare l’elettricità dobbiamo scendere a livello atomico. All’interno degli atomi vi sono due tipi di particelle cariche: i protoni all’interno del nucleo ed gli elettroni che vi ruotano attorno. Protoni ed elettroni si attraggono attraverso la forza elettromagnetica, senza toccarsi mai. Per descrivere il concetto di attrazione fra protoni ed elettroni, si è introdotto il concetto di carica elettrica. Ai protoni viene attribuita la carica positiva, mentre agli elettroni quella negativa.

All’interno degli atomi, però, il numero di elettroni e di protoni non è sempre equilibrato. E alla forza elettromagnetica questo non piace: tende ad equilibrare la carica complessiva in modo da neutralizzare ogni atomo. E come lo fa? Essendo gli elettroni più leggeri sono anche le particelle che si spostano più facilmente. Tale movimento può creare un flusso di particelle, chiamato corrente elettrica.

Un qualsiasi sistema che ha uno squilibrio di cariche può essere descritto come un circuito elettrico. Da una parte vi è un surplus di cariche positive, dall’altre di cariche negative. Le cariche negative, ovvero gli elettroni, tenderanno a raggiungere il polo positivo per bilanciare lo squilibrio di carica e quindi neutralizzare il sistema. Questo flusso di carica negativa dettato dal moto degli elettroni viene descritto dal fenomeno chiamato proprio elettricità.

Un flusso di cariche elettriche in moto ordinato trasporta energia elettrica che possiamo convertire in altre forme di energia. Attualmente sono in corso ricerche per ricavare energia elettrica da fonti pulite: un recente prototipo di “energia del futuro” ottiene energia elettrica dall'umidità dell'aria.

Corrente continua e alternata

Il flusso di elettroni può essere continuo e in questo caso si parla di corrente continua. In questo caso gli elettroni seguono una sola direzione e hanno un flusso costante. Si definisce tale corrente anche come DC, dall'inglese Direct Current.

Dalla fine dell'Ottocento si sfrutta anche un altro modo molto efficiente per trasmettere elettricità: si parla della corrente alternata, o AC, ovvero Alternating Current. Come dice il nome, gli elettroni alternano la direzione del moto ripetutamente. Praticamente procedono in una direzione per un frangente di tempo, poi invertono il senso di marcia, ritornano alla direzione iniziale, e così via. Insomma, gli elettroni vanno avanti e indietro con cadenza fissa.

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