Concetti Chiave
- Il dislivello elettrico naturale produce un flusso limitato di elettroni, non sufficiente per una corrente elettrica continua.
- La pila di Volta, il primo generatore di corrente, utilizza dischetti alternati di zinco e rame per generare elettricità tramite reazioni chimiche con una soluzione acida.
- Ogni coppia di dischetti nella pila mantiene una differenza di potenziale, creando un flusso continuo di elettricità quando collegati.
- Le pile a secco sostituiscono la soluzione acida della pila di Volta con una pasta di biossido di magnesio e cloruro di ammonio.
- Il flusso elettrico termina quando le reazioni chimiche nella pila si esauriscono, interrompendo la produzione di elettricità.
Il dislivello elettrico naturale
Il dislivello elettrico naturale genera un flusso limitato di elettroni e non può generare una corrente elettrica continua. Perché questo avvenga è necessario mantenere il flusso di elettroni, cioè occorre riprendere gli elettroni passati sul rame e riportarli sullo zinco. Per fare ciò è necessario una fonte di energia, che in questo caso specifico rende il nome di generatore di corrente. Il primo generatore di corrente della storia è la pila, realizzata da Volta all’inizio dell’Ottocento.
La pila di Volta
La pila (o colonna) di Volta è costituita da una serie di dischetti alternati di zinco e rame (elettrodi), separati da dischetti di feltro (o cartone) imbevuti di una soluzione di acido solforico fino ad avere una colonna complessiva di circa 60 dischetti. Grazie alle reazioni chimiche che avvengono tra lo zinco, il rame e la soluzione di acido solforico, che riprendono le cariche che passano dallo zinco al rame e li riportano sullo zinco, ogni coppia di dischetti zinco-rame mantiene la differenza di potenziale iniziale. I contributi delle diverse “triplette” (zinco-soluzione acida-rame) si sommano per cui i due dischetti posti alle estremità della pila (uno di zinco e l’altro di rame) mantengono una differenza di potenziale, detta anche forza elettromotrice. Collegando il primo e l’ultimo dischetto con un sottile filo di rame, si viene così a creare un flusso continuo di elettricità. Il flusso finisce, cioè la pila si esaurisce, quando terminano le reazioni chimiche.
Funzionamento delle pile a secco
Nelle pile a secco l’anodo è di carbone e il catodo di zinco; la soluzione acida, prevista da Volta, è sostituita da una pasta di biossido di magnesio impregnata di cloruro di ammonio
Domande da interrogazione
- Qual è il principio alla base del dislivello elettrico naturale?
- Come è costruita la pila di Volta e quale è il suo funzionamento?
- Quali sono le differenze tra la pila di Volta e le pile a secco?
Il dislivello elettrico naturale genera un flusso limitato di elettroni, ma non può produrre una corrente elettrica continua senza una fonte di energia, come un generatore di corrente, necessario per mantenere il flusso di elettroni (testo).
La pila di Volta è composta da dischetti alternati di zinco e rame, separati da dischetti di feltro imbevuti di acido solforico. Le reazioni chimiche tra i materiali mantengono una differenza di potenziale, creando un flusso continuo di elettricità quando i dischetti sono collegati (testo).
Nelle pile a secco, l'anodo è di carbone e il catodo di zinco, mentre la soluzione acida è sostituita da una pasta di biossido di magnesio impregnata di cloruro di ammonio, diversamente dalla pila di Volta che utilizza acido solforico (testo).
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