Concetti Chiave
- I gas, in condizioni normali, sono considerati isolanti perfetti e hanno conducibilità elettrica nulla.
- Un esperimento con un elettroscopio dimostra che la carica elettrica può disperdersi nell'aria, riducendo la divergenza delle foglioline.
- L'aria è una miscela di gas, e non tutte le sue molecole sono neutre; alcune sono ionizzate.
- La conduzione elettrica nell'aria avviene grazie agli ioni, che interagiscono con le cariche elettriche delle foglioline dell'elettroscopio.
- Se tutte le molecole dell'aria fossero neutre, non ci sarebbe alcuna conduzione elettrica.
Conducibilità dei gas
I gas, in condizioni normali, hanno conducibilità elettrica nulla ovvero sono dei perfetti isolanti. Un esperimento molto semplice sembrerebbe dire il contrario. Poggiamo un elettroscopio carico su di un tavolo, questo significa che le due foglioline sono divaricate. Dopo qualche ora notiamo che la divergenza delle foglioline è diminuita, questo accade perchè la carica elettrica da esse posseduta si è in qualche modo dispersa attraverso l'aria.
Ionizzazione e conducibilità
Dov'è la contraddizione? In realtà non c'è, perchè l'aria, che sappiamo essere una miscela di gas, non è mai in condizioni normali, cioè le molecole dei gas che costituiscono la miscela aeriforme non sono tutte allo stato neutro, bensì alcune di esse sono ionizzate. A causa dell'agitazione termica, gli ioni presenti nell'aria giungono a contatto con le foglioline dell'elettroscopio, quelli che hanno la carica dello stesso segno di quella presente su di esse vengono respinti e quindi si allontanano, quelli con carica di segno opposto vengono attratti, si neutralizzano a spese della carica presente sulle foglioline provocando in questo una diminuzione della divergenza. La debole conducibilità elettrica dell'aria è dovuta quindi alla presenza di molecole ionizzate, se fossero tutte elettricamente neutre allora non ci sarebbe alcuna conduzione di elettricità.
Domande da interrogazione
- Perché i gas sono considerati isolanti in condizioni normali?
- Come si spiega la diminuzione della divergenza delle foglioline di un elettroscopio nel tempo?
- Qual è il ruolo dell'ionizzazione nella conducibilità dell'aria?
I gas, in condizioni normali, hanno conducibilità elettrica nulla, rendendoli perfetti isolanti. Tuttavia, la presenza di molecole ionizzate nell'aria può causare una debole conducibilità elettrica.
La diminuzione della divergenza delle foglioline è dovuta alla dispersione della carica elettrica attraverso l'aria, dove gli ioni presenti attraggono o respingono la carica delle foglioline, portando a una neutralizzazione parziale.
L'ionizzazione gioca un ruolo cruciale nella conducibilità dell'aria; la presenza di molecole ionizzate consente la conduzione elettrica, mentre in assenza di queste, l'aria sarebbe completamente neutra e non condurrebbe elettricità.
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