FACCIAMO SQUADRA PER IMPARARE SUSSIDIARIO DELLE DISCIPLINE 5

L'energia elettrica Che cos’ è l’elettricità? Quali differenze ci sono tra elettricità statica e corrente elettrica? Ricordi? Tutte le sostanze sono fatte di particelle chiamate atomi. Gli atomi contengono a loro volta delle particelle più piccole, chiamate protoni ed elettroni, dotate di carica elettrica. I protoni hanno carica positiva (indicata con +), gli elettroni hanno carica negativa (indicata con -). Gli atomi, normalmente, contengono elettroni e protoni in numero uguale, per cui le cariche positive si bilanciano con quelle negative: l’atomo è elettricamente neutro. I protoni, insieme ai neutroni, che sono particelle senza carica, stanno fermi nel nucleo dell’atomo; gli elettroni, invece, sono in continuo movimento intorno al nucleo. La differenza tra i tipi di atomi consiste nel diverso numero di protoni che vi sono nel nucleo. SPERIMENTO E SPIEGO Gli elettroni non stanno mai fermi e addirittura possono spostarsi da un atomo all’altro! Verificalo con un esperimento. 1 Sfrega due palloncini con un panno di lana e avvicinali fra loro: vedrai che tendono a respingersi. 2 Sfrega un altro palloncino e avvicinalo a pezzetti di carta velina: vedrai che li attira. Come si spiegano i due fenomeni? Quando strofini i palloncini con la lana, gli atomi della lana cedono elettroni agli atomi dei palloncini, che così assumono carica negativa. Poiché le cariche elettriche uguali si respingono, anche i due palloncini si respingono. Il palloncino giallo, invece, attira i pezzetti di carta per cedere a loro gli elettroni in più e ritornare neutro. L’elettricità statica La forza che hai visto in azione sui palloncini si chiama elettricità statica, cioè che sta ferma: dipende da un accumulo di elettroni su un corpo ed è la causa anche delle piccole scosse che senti a volte tra i capelli, sui vestiti o sulle mani. Si tratta di fenomeni di lieve intensità. Quando però tra due corpi vi è una grande differenza di carica, si può verificare una scarica elettrica violenta, dovuta al flusso di elettroni che si precipita a equilibrare la situazione dal corpo con carica - al corpo con carica +: è quello che succede tra le nuvole e la Terra, o anche tra due nuvole, quando si produce un fulmine. La corrente elettrica La corrente elettrica è un movimento di elettroni, in genere all’interno di un filo metallico. Quando premi l’interruttore per accendere la luce o il computer, l’elettricità accumulata nell’impianto elettrico centrale della casa corre nei fili e passa attraverso gli apparecchi. I fili elettrici sono fatti di rame perché il rame è un buon conduttore elettrico: nel rame, gli elettroni si muovono liberamente e trasportano l’elettricità da un punto all’altro del filo. I fili di rame sono ricoperti di plastica, che invece è un materiale isolante: i suoi elettroni sono strettamente legati agli atomi, quindi impediscono il passaggio dell’elettricità. L’acqua, come i metalli, è un buon conduttore di elettricità. Vetro, legno, ceramica e aria sono invece isolanti. Concetti CHIAVE L’elettricità è una forma di energia causata dal movimento degli elettroni. L’elettricità statica, cioè ferma, è un accumulo di elettroni in un corpo. Per far funzionare le macchine usiamo corrente elettrica, un flusso di elettroni che scorre in un filo conduttore. Le cariche negative accumulate nelle nuvole si scaricano con violenza a terra: è il fumine. I pericoli dell’elettricità Quando utilizzi la corrente elettrica, devi seguire regole di sicurezza precise, perché se l’elettricità attraversa il tuo corpo può essere mortale. Non usare mai apparecchi con il filo rovinato: l’isolamento non è garantito. Non toccare mai apparecchi in funzione con le mani umide o se hai i piedi nudi e bagnati: puoi prendere una scossa addirittura mortale (ricordati che l’acqua è un buon conduttore di elettricità!). Se devi aggiustare o pulire un apparecchio elettrico, prima stacca sempre la spina.

L'energia elettrica

  • Che cos’ è l’elettricità?

  • Quali differenze ci sono tra elettricità statica e corrente elettrica?


Ricordi? Tutte le sostanze sono fatte di particelle chiamate atomi. Gli atomi contengono a loro volta delle particelle più piccole, chiamate protoni ed elettroni, dotate di carica elettrica
I protoni hanno carica positiva (indicata con +), gli elettroni hanno carica negativa (indicata con -). 
Gli atomi, normalmente, contengono elettroni e protoni in numero uguale, per cui le cariche positive si bilanciano con quelle negative: l’atomo è elettricamente neutro
I protoni, insieme ai neutroni, che sono particelle senza carica, stanno fermi nel nucleo dell’atomo; gli elettroni, invece, sono in continuo movimento intorno al nucleo.

SPERIMENTO E SPIEGO

  • Gli elettroni non stanno mai fermi e addirittura possono spostarsi da un atomo all’altro! Verificalo con un esperimento.
     

1

Sfrega due palloncini con un panno di lana e avvicinali fra loro: vedrai che tendono a respingersi. 

2
 

Sfrega un altro palloncino e avvicinalo a pezzetti di carta velina: vedrai che li attira.


  • Come si spiegano i due fenomeni? Quando strofini i palloncini con la lana, gli atomi della lana cedono elettroni agli atomi dei palloncini, che così assumono carica negativa. Poiché le cariche elettriche uguali si respingono, anche i due palloncini si respingono. Il palloncino giallo, invece, attira i pezzetti di carta per cedere a loro gli elettroni in più e ritornare neutro.

L’elettricità statica

La forza che hai visto in azione sui palloncini si chiama elettricità statica, cioè che sta ferma: dipende da un accumulo di elettroni su un corpo ed è la causa anche delle piccole scosse che senti a volte tra i capelli, sui vestiti o sulle mani. Si tratta di fenomeni di lieve intensità. 
Quando però tra due corpi vi è una grande differenza di carica, si può verificare una scarica elettrica violenta, dovuta al flusso di elettroni che si precipita a equilibrare la situazione dal corpo con carica - al corpo con carica +: è quello che succede tra le nuvole e la Terra, o anche tra due nuvole, quando si produce un fulmine

La corrente elettrica

La corrente elettrica è un movimento di elettroni, in genere all’interno di un filo metallico. Quando premi l’interruttore per accendere la luce o il computer, l’elettricità accumulata nell’impianto elettrico centrale della casa corre nei fili e passa attraverso gli apparecchi. 
I fili elettrici sono fatti di rame perché il rame è un buon conduttore elettrico: nel rame, gli elettroni si muovono liberamente e trasportano l’elettricità da un punto all’altro del filo. 
I fili di rame sono ricoperti di plastica, che invece è un materiale isolante: i suoi elettroni sono strettamente legati agli atomi, quindi impediscono il passaggio dell’elettricità. L’acqua, come i metalli, è un buon conduttore di elettricità. Vetro, legno, ceramica e aria sono invece isolanti.


Concetti CHIAVE

  • L’elettricità è una forma di energia causata dal movimento degli elettroni.

  • L’elettricità statica, cioè ferma, è un accumulo di elettroni in un corpo.

  • Per far funzionare le macchine usiamo corrente elettrica, un flusso di elettroni che scorre in un filo conduttore.

I pericoli dell’elettricità

Quando utilizzi la corrente elettrica, devi seguire regole di sicurezza precise, perché se l’elettricità attraversa il tuo corpo può essere mortale. 

  • Non usare mai apparecchi con il filo rovinato: l’isolamento non è garantito.

  • Non toccare mai apparecchi in funzione con le mani umide o se hai i piedi nudi e bagnati: puoi prendere una scossa addirittura mortale (ricordati che l’acqua è un buon conduttore di elettricità!).

  • Se devi aggiustare o pulire un apparecchio elettrico, prima stacca sempre la spina.