Concetti Chiave
- L'esperimento dimostra come costruire una pila utilizzando materiali semplici e casalinghi per trasformare l'energia chimica in elettrica.
- I materiali necessari includono 8 monetine da 5 centesimi, carta stagnola, un foglio di carta, acqua, sale e un Led.
- Il funzionamento del circuito è basato sulla differenza di potenziale tra i metalli, che permette il passaggio di corrente continua e accende il Led.
- Le reazioni chimiche tra alluminio, rame e la soluzione di acqua salata generano un flusso di elettroni, fondamentale per il funzionamento della pila.
- La prima pila, inventata da Alessandro Volta nel 1799, ha introdotto il concetto di corrente elettrica costante e controllata.
Costruzione della pila
obiettivo: Costruire una pila e dimostrare come con materiali semplici e casalinghi sia possibile trasformare l’energia chimica in energia elettrica.
materiali utilizzati: 8 monetine da 5 centesimi, carta stagnola, un foglio di carta, acqua, sale e un Led.
procedimento: Ho ritagliato 8 dischetti dal foglio di carta e 8 dalla carta stagnola, tutti delle dimensioni di una moneta da 5 centesimi. Ho versato un po’ d’acqua in un bicchiere e ho aggiunto il sale.
Successivamente ho iniziato a costruire la pila, ponendo uno sopra l’altro, la moneta, il disco di carta intinto nell’acqua salata e il disco di alluminio.
Infine ho preso il Led e l’ho collegato alla pila.
Funzionamento del circuito
Collegando gli estremi superiore ed inferiore della pila per mezzo di un conduttore elettrico, si produce un circuito elettrico nel quale passa corrente continua, ecco perché il Led si accende.
Il passaggio di corrente è dovuto alla differenza di potenziale creata dai due metalli, provocata dalle reazioni chimiche.
La pila è un generatore che utilizza l’energia chimica derivante dal contatto delle sostanze in essa contenute per produrre energia elettrica.
Tra i due dischetti esiste una differenza di potenziale che è detta forza elettromotrice della pila.
Il Led si accende grazie alle reazioni di Ossido-Riduzione che si verificano tra i materiali: la soluzione di acqua salata (buon conduttore) agisce sull’alluminio e gli sottrae cariche positive, per cui rimane eccedenza di cariche negative; la soluzione agisce anche sulle monete di rame, e gli sottrae elettroni negativi lasciandolo con cariche positive.
L’alluminio reagisce con il rame: gli elettroni in eccesso nella soluzione passano sull’elettrodo di rame. Se tra i 2 elettrodi si pone un filo conduttore, in esso inizia a scorrere corrente elettrica che va dall’alluminio (catodo) al rame (anodo) dentro la soluzione e dal rame all’alluminio all’interno del filo metallico.
L’energia chimica che si sviluppa durante le reazioni fra i metalli e la soluzione consente il flusso di corrente.
Il movimento di elettroni nel circuito tende a compensare e annullare la differenza di potenziale tra gli elettrodi e la soluzione; affinché la corrente si mantenga costante è necessario che il polo negativo venga costantemente rifornito di elettroni sottratti al polo positivo. Questo compito e affidato alla soluzione di acqua salata.
Storia della pila
La prima pila fu costruita nel dicembre 1799 da Alessandro volta. L’invenzione permetteva un flusso costante, continuo e controllato di cariche elettriche: si trattava del primo esempio di corrente elettrica.
Con quest’esperienza verifichiamo che con materiali casalinghi e semplici passaggi sia possibile accendere un Led.
Domande da interrogazione
- Qual è l'obiettivo principale della costruzione della pila descritta nel testo?
- Quali materiali sono necessari per costruire la pila?
- Come funziona il circuito elettrico creato dalla pila?
- Chi ha inventato la prima pila e quando?
L'obiettivo è dimostrare come sia possibile trasformare l'energia chimica in energia elettrica utilizzando materiali semplici e casalinghi.
Sono necessari 8 monetine da 5 centesimi, carta stagnola, un foglio di carta, acqua, sale e un Led.
Collegando gli estremi della pila con un conduttore elettrico, si genera un circuito elettrico che permette il passaggio di corrente continua, accendendo il Led grazie alla differenza di potenziale tra i due metalli.
La prima pila fu costruita da Alessandro Volta nel dicembre 1799, rappresentando il primo esempio di corrente elettrica controllata.
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