L'energia elettrica (elementari)

L'energia elettrica è una forma di energia dovuta al movimento di particolari particelle della materia che hanno una carica elettrica. Questa forma di energia ci permette di illuminare le case e le strade, e fa funzionare gli smartphone, i computer e gli elettrodomestici.

Uno smartphone e il suo caricabatterie che gli fornisce energia se collegato a una presa di corrente elettrica

Le fonti di energia elettrica

I fulmini di un temporale sono fatti di energia elettrica.

L'uomo ottiene l'energia elettrica a partire dalla trasformazione di altre forme di energia:

• l'energia chimica presente nei combustibili fossili (carbone, petrolio, gas metano...) viene trasformata nelle centrali termoelettriche;
• l'energia luminosa del Sole viene catturata e trasformata dai pannelli solari o fotovoltaici;
• l'energia cinetica del vento, o energia eolica, viene catturata e trasformata dai generatori eolici;
• l'energia potenziale dell'acqua viene utilizzata nelle centrali idroelettriche;
• l'energia dell'interno della Terra (energia geotermica) viene sfruttata nelle centrali geotermiche;
• l'energia chimica delle sostanze presenti nelle pile e nelle batterie.

I vari tipi di centrali elettriche trasformano varie forme di energia in energia elettrica, che viene poi trasportata nei palazzi e nelle strade da lunghi cavi.

Materiali conduttori e isolanti

I cavi elettrici sono costituiti all'interno da fili di rame (un metallo conduttore) e all'esterno da rivestimenti (guaina) di plastica isolante, che permette di prendere in mano il cavo senza "prendere la scossa".

La corrente elettrica scorre facilmente in alcuni materiali e meno facilmente in altri.

• I materiali che si fanno attraversare dall'energia elettrica sono i conduttori elettrici e sono rappresentati da tutti i metalli (in particolare il rame, l'argento e l'alluminio) e dall'acqua.
• I materiali che non fanno passare l'energia elettrica sono gli isolanti e comprendono le plastiche, il vetro, la ceramica, il legno e il sughero.

Regole di sicurezza

Bisogna fare attenzione quando si usano apparecchi elettrici per non mettere a rischio la propria salute prendendo la scossa.

• Non toccare i fili di rame scoperti di un cavo elettrico collegato a una presa.
• Non toccare le prese elettriche nei muri.
• Non tirare il cavo per staccare una spina.
• Non attaccare molte spine in un'unica presa.
• Non usare il phon a piedi nudi.

L'elettricità statica

La materia è fatta di particelle con carica negativa ( - ) e con carica positiva ( + ): le cariche di segno diverso si attraggono (+/-), le cariche dello stesso segno si respingono (+/+. -/-).

Il bambino ha i capelli dritti in testa perché, strisciandoci sopra, lo scivolo ha catturato cariche elettriche negative e i capelli, rimasti con tante cariche positive dello stesso tipo, si respingono tra di loro

Quando strofiniamo due corpi tra loro, uno dei due può strappare all'altro delle cariche elettriche negative; così da un lato avremo troppe cariche negative, che si respingeranno tra loro, e dall'altro troppe cariche positive, che faranno la stessa cosa. Questa si chiama elettricità statica. Un esempio avviene usando un pettine di plastica che, passando tra i capelli, strappa verso di sé cariche negative: i capelli, rimasti con cariche positive, si allontaneranno l'uno dall'altro e si rizzeranno, cioè diventeranno dritti sulla testa!

Bibliografia

• Rosa Maria Campisi, La voce della Terra Più 5 - Scienze, Gaia Edizioni, 2021, pp. 66-67.
• Gabriele Zanardi (a cura di), Capire il presente 5 - Testi e mappe semplificati - Scienze-Matematica, Mondadori Education, 2018, p. 32.