Corrente elettrica
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Data documento:
30 Aprile 2004 |
Carica elettrica
 Come
si è visto nel paragrafo Elettroni
e materia, gli elettroni possono essere strappati agli atomi applicando
un attrazione superiore a quella esercitata dal nucleo dello stesso. Quando
questo accade l'atomo rimane alla ricerca di un nuovo elettrone (libero o disponibile
in un altro atomo che lo attrae con forza minore) si dice quindi che acquisisce
una carica positiva..
Quando si ha a disposizione numerosi atomi ionizzati (metà
positivamente e metà negativamente) si è in presenza di una forza
detta F.E.M, infatti
tutti gli ioni positivi attrarranno gli elettroni e tutti quelli negativi saranno
disposti a cederli. La F.E.M
avrà dunque due capi (detti poli) con una differenza di potenziale tanto
più alta quanti più ioni saranno presenti alle due estremità,
solo quando queste due estremità vengono messe a contatto attraverso
un conduttore (cortocircuitate) gli elettroni si muovono dal polo negativo (dove
sono presenti gli ioni negativi) al polo positivo (dove vi sono gli ioni positivi).
Purtroppo in passato si credeva che gli elettroni fossero caricati
positivamente per questo motivo nei paesi europei convenzionalmente la corrente
(di elettroni) viene rappresentata con un movimento dal polo positivo a quello
negativo.
Ovviamente non si deve credere che gli elettroni presenti in
eccesso nel polo negativo percorrano tutta la distanza che li separa dal polo
positivo, bensì si verrà a creare una catena dove ogni atomo,
presente nel conduttore che collega i due poli, cede un elettrone al vicino
in direzione del polo positivo e ne acquisisce un altro dal vicino in direzione
del polo negativo restando quindi in equilibrio di carica. Si parla infatti
più che di movimento di elettroni, di movimento di lacune (mancanza di
elettroni).
Se per esempio prendiamo una batteria, ai sui capi sarà
presente una differenza di potenziale, nel momento in cui questi vengono messi
in cortocircuito tramite un conduttore, gli atomi presenti nel conduttore stesso
formando una catena "passano" gli elettroni facendo si che si ristabiliscano
le condizioni di equilibrio tra i due poli.
Come abbiamo detto nel paragrafo Elettroni
e materia vi sono i conduttori, che essendo predisposti a cedere gli elettroni,
non oppongono alcuna (o poca) resistenza al passaggio della corrente elettrica
e gli isolanti, che oppongono una resistenza talmente grande da impedire o ridurre
notevolmente il passaggio di elettroni; è per questo motivo che gli elettroni
presenti sul polo negativo della batteria non si muovono su quello positivo
bloccati dall'aria (che è composta da gas isolanti), e invece creano
una forte corrente quando tra i due poli si inserisce un filo di rame (perfetto
conduttore).
Come detto non esiste una distinzione netta tra conduttori
e isolanti, quindi ci si affida a quanto enunciato da W.Gilbert nel XVI secolo,
che distingueva le due categorie in base alla loro capacità di elettrizzarsi,
il suo metodo era molto pratico: strofinava una bacchetta del materiale in esame
con un panno di lana e in seguito controllava se questa attirava dei corpuscoli,
se ciò avveniva il materiale era conduttore, in caso contrario era isolante.
La spiegazione a tale metodo empirico è semplice, se infatti il materiale
è propenso a perdere elettroni, questi vengono strappati via dal panno
di lana, il materiale si polarizza e diventa una calamita che attrae i piccoli
corpuscoli, in caso contrario lo sfregamento del panno non è sufficiente
a vincere l'attrazione del nucleo non polarizzando di fatto alcun elettrone,
o comunque un numero infinitamente piccolo di essi.
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