In questa guida mettiamo a disposizione definizione e significato di carica elettrica.
Tutta la materia che ci circonda, e di cui anche noi siamo composti, è composta da ATOMI. L’atomo è quindi la più piccola particella di materiale osservabile.
Per esempio paragoniamo l’atomo a una piccola goccia d’acqua: il mare è quindi composto da un numero grandissimo di gocce d’acqua, così come ad esempio un filo di rame è composto da una moltitudine di atomi dello stesso materiale. L’atomo presenta al suo centro una carica elettrica positiva FISSA, chiamata PROTONE, e attorno ad essa ruota una carica elettrica negativa MOBILE, chiamata ELETTRONE. Nel nucleo esistono anche altre particelle fisse, con carica NULLA, chiamate NEUTRONI.
Sappiamo che normalmente le cariche simili tendono ad allontanarsi, cioè due particelle con carica positiva si respingono. Nel nucleo dell’atomo tuttavia i protoni sono tenuti uniti e compatti da una forza molto grande, che impedisce loro di separarsi.
Gli elettroni che girano attorno al nucleo sono attratti dai protoni e assomigliano a piccoli sassi legati con una cordicella: ruotano in orbite a forma di ellisse senza però potersi allontanare dal nucleo. La materia e quindi ogni atomo, pur avendo elettroni ed elettroni, risulta essere a carica NULLA. Il motivo sta nel fatto che il numero di protoni nel nucleo è uguale al numero di elettroni nell’orbita. 5 cariche positive e 5 cariche negative si annullano a vicenda.
Ogni atomo e’ legato ad altri atomi da una forza molto meno potente, che ci permette appunto di poter separare la materia, ad esempio possiamo spezzare una trave di legno, limare un pezzo di ferro, piegare un foglio di carta. La materia in natura si può presentare sotto diverse forme: solida, liquida o gassosa. Questa forza che lega gli atomi è presente allo stato solido, è lieve allo stato liquido ed è quasi nulla allo stato gassoso.
Ricordando che gli elettroni (negativi) sono le uniche particelle in grado di spostarsi, rimbalzando da un atomo all’altro, provate a strofinare la punta di una bacchetta di plastica su di un panno e provate ad avvicinarla a dei piccoli pezzettini di carta. Vedrete che essa è in grado di attrarli. Questo fatto si giustifica dicendo che la bacchetta di plastica si è caricata di elettricità negativa, cioè ha acquistato una carica elettrica negativa durante lo strofinio con il panno poiché alcuni elettroni, che sono cariche mobili, sono passati dal panno alla punta della bacchetta. Quando noi avviciniamo la bacchetta alla carta, si verifica che gli elettroni presenti sulla carta tendono ad allontanarsi dalla punta della bacchetta, lasciando i protoni, che sono la carica fissa. Cariche positive e cariche negative tendono ad avvicinarsi ed è così che il pezzettino di carta viene attirato dalla bacchetta di plastica. Quindi l’esperienza ci dice che esistono delle cariche elettriche.
La carica elettrica può essere di segno positivo, che indichiamo con simbolo + o di segno negativo che indichiamo con il simbolo – .
La proprietà di un elettrone di passare da un atomo all’altro non è valida per ogni tipo di materiale, ecco perché li possiamo dividere in conduttori e in isolanti. Materiali conduttori sono quelli che consentono il passaggio della carica elettrica cioè che consentono agli elettroni di spostarsi. Sono conduttori l’argento, il rame, l’oro, l’alluminio, il ferro, i metalli in generale e l’acqua. Si dicono isolanti i materiali che non consentono il passaggio della carica elettrica; sono isolanti il marmo, il legno, la gomma, le materie plastiche in generale, il vetro e la carta.