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La carica elettrica e le interazioni fra corpi elettrizzati

Tutti i corpi elettrizzati per sfregamento hanno la proprietà di attrarre corpi leggeri, come pezzetti di carta o grani di polvere. La parola elettricità deriva dal greco élektron, che significa ‘’ambra’’. Infatti, un pezzo di ambra può attrarre corpi leggeri. Questa proprietà è comune anche ad altre sostanze come il vetro, il polietilene, etc. Tutti i copri elettrizzati, avvicinati a una bacheca di vetro elettrizzata, interagiscono con essa mediante una forza repulsiva o attrattiva.
Esistono due tipi di carica: quella dei copri che respingono una bacheca di vetro elettrizzata e quella dei copri che l’attraggono. Possiedono una carica elettrica positiva e i secondi una carica elettrica negativa. Due cariche elettriche dello stesso segno si respingono, mentre due cariche di segno opposto di attraggono.

I corpi elettricamente neutri contengono anch’essi particelle cariche che interagiscono fra loro con forze repulsive o attrattive. Le particelle con carica negativa sono gli elettroni, quelle con carica positiva i protoni. Insieme con i neutroni, privi di carica elettrica. I protoni formano i nuclei degli atomi.
Un solido si elettrizza quando acquista o cede una certa quantità di elettroni. I suoi protoni non hanno mobilità e non possono essere trasferiti. Quando si strofina con un panno una bacchetta di vetro, il panno strappa al vetro alcuni elettroni: sulla bacchetta rimane un eccesso di carica positiva, mentre il panno acquista un’uguale quantità di carica negativa. Al contrario, quando si sfrega una bacchetta di plexiglas, gli elettroni si trasferiscono dal panno alla bacchetta.
La carica elettrica non si crea né si distrugge. Le cariche elettriche positive e negative devono essere trattate come quantità algebriche: sommando con il proprio segno le quantità di carica possedute da una bacchetta elettrizzata e dal panno usata per sfregarla, si trova che la carica complessiva è nulla. Questo è un esempio di un principio di conservazione enunciato da Franklin nel 1750: la carica elettrica di un sistema chiuso, somma algebrica delle cariche positive e delle carche negative, rimane costante nel tempo.
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