Cariche elettriche

Cariche elettriche

Le prime esperienze sul campo dell'elettricità furono compiute da Talete, nella Grecia Antica, poiché ci si accorse già di alcuni fenomeni come quel fenomeno di attrazione che avviene quando poniamo vicine una penna strofinata e dei pezzetti di carta. La parola electro, infatti, è di origine greca. Dal Rinascimento venne poi ripreso lo studio dell'elettricità e da allora in poi ebbe un grande sviluppo, soprattutto nell'800.

Si individuarono due tipi di cariche che convenzionalmente sono definite, positiva e negativa. La forza che Newton e i suoi contemporanei conoscevano era però solo quella attrattiva, solo in seguito venne scoperta la forza repulsiva. Le convenzioni di chiamare le cariche (che sono forze differenti) positive e negative proviene da Franklin. Ci si può accorgere delle cariche mediante i seguenti strumenti:

L'elettroscopio a foglioline

Il pendolino elettrico.

L'elettroscopio a foglioline (di .4): è composto da una bacchetta di metallo racchiusa in una boccia di vetro e terminante con due foglioline (generalmente d'oro) molto leggere. Avvicinando un corpo carico alla bacchetta, anche questa si carica tutta la parte metallica. Avviene così che le due foglioline, con la stessa carica, divergono. Per scaricarlo basta toccarlo, infatti, noi siamo conduttori.

Il pendolino elettrico: è composto da un'asta legata a un filo di nylon e da una pallina di polistirolo o di un materiale leggero. Avvicinando un corpo carico, la pallina si muove.

Esistono poi anche altri strumenti che sono anche in grado di misurare le cariche.

Le cariche elettriche sono costituite da materia, la quale è costituita da atomi: ovvero neutroni, protoni (di carica positiva), elettroni (di carica negativa). Un corpo si carica quando ha uno squilibrio di cariche. Quando un corpo è scarico le cariche negative e quelle positive si annullano; se c'è un eccesso di cariche negative o positive si carica. Un eccesso di carica se si muovono elettroni, ovvero si carica per:

Strofinio

Contatto (metalli o conduttori)

Induzione. L'induzione avviene se si avvicinano due corpi e non avviene un passaggio di carica da un corpo all'altro ma le cariche vengono dislocate differentemente all'interno del corpo. Infatti quando allontaniamo l'oggetto carico, la bacchetta che si era carica diventa nuovamente neutra, poiché le cariche si rimettono al posto giusto.

PRINCIPIO DI CONSERVAZIONE DELLA CARICA

Il numero di cariche di un sistema non diminuisce, cambia solo la dislocazione.

Columb, mediante una bilancia di torsione trovò che la forza con cui si attraggono e respingono due corpi (cariche puntiformi) è direttamente proporzionale al prodotte delle cariche () e inversamente proporzionale al quadrato delle distanze (d²), secondo una costante di proporzionalità k che dipende dal mezzo.

dove = costante elettrica nel vuoto è uguale a N.

Se il mezzo è acqua/aria si parla di costanti dielettriche.

L'elettricità nacque sul finire del 1700. Lo studio della fisica è sempre stato quello di risparmiare e usare l'energia.

All'inizio vi era solo l'energia umana, poi fu scoperta l'energia elettrica, che però era presente solo in alcuni luoghi. Poi fu la volta del vapore, che però richiedeva manutenzione e carbone; finché non venne scoperta l'energia elettrica che era facilmente trasportabile.