Novecento - Tesina per scuola media

una soluzione acquosa di cloruro di sodio questo composto

si dissocia in atomi di sodio con carica elettrica positiva e

atomi di cloro con carica elettrica negativa. Sono gli stessi

atomi a chiudere il circuito trasportando la corrente

elettrica nella soluzione . Gli atomi di sodio o ioni sodio ,

essendo positivi , sono attratti dall’elettrodo negativo , che

cede loro elettroni. Gli ioni cloro negativi sono attratti

dall’elettrodo positivo a cui cedono gli elettroni in eccesso.

Sull’elettrodo negativo si forma una patina di sodio;

all’elettrodo positivo si liberano bollicine perché il cloro è un

gas. Questo fenomeno è chiamato elettrolisi che significa “

scioglimento per elettricità”.

Il traffico automobilistico è una fonte di inquinamento

ambientale. Per funzionare gli automezzi bruciano

carburante derivato dal petrolio che, nella combustione,

libera nell’atmosfera anidride carbonica e altre sostanze

inquinanti che hanno un impatto negativo anche sulla salute

dell’uomo . Un ‘ alternativa ai veicoli dotati di motori a

combustibile potrebbe essere rappresentata da quelli

elettrici. Per muoversi i veicoli elettrici utilizzano l’energia

elettrica , esso è silenzioso e non produce emissioni

gassose. C’è il problema che anche che siano meno costose

e abbiano raggiunto una velocità pari a quella dei veicoli

tradizionali , devono essere ricaricate più volte rispetto alle

volte che si fa benzina e l’operazione non è semplice e

rapida e come sappiamo le città non sono ancora fornite di

apparecchi per la ricarica di questi veicoli. Ma l’energia

deve pur esser costituita in qualche modo e finché sia solo

energia solare o eolica inquinerà di meno ma quando verrà

prodotta dai combustibili fossili le sostanze inquinanti non

diminuiranno.

Il magnetismo è la proprietà di attirare corpi che

contengono ferro. I materiali che hanno queste proprietà

sono chiamati magneti naturali come la magnetite e la

calamita. Ci sono sostanze , per esempio i metalli come il

ferro e il nichel, in grado di acquistare proprietà magnetiche

, cioè di magnetizzarsi. Un corpo costituito da nichel o ferro

o un'altra sostanza con la stessa proprietà può essere

magnetizzato in tre modi: per strofinio, per contatto o per

induzione. Per strofinio se strofiniamo la lama di un coltello

su una calamita esso sarà poi in grado di attrarre altri

oggetti di ferro. Per contatto se tocchiamo una graffetta

metallica con una calamita essa potrà attrarre altre

graffette. Per induzione un oggetto di ferro grande tenuto

vicino ad una calamita si magnetizza o può attrarre altri

oggetti. I magneti così creati possono essere temporanei

come quelli per contatto e induzione che come ci si

allontana la calamita perdono le proprietà magnetiche,

oppure permanenti se invece restano magnetizzati una

volta allontanati dalla calamita come può avvenire nella

magnetizzazione per strofinio. In una calamita gli oggetti

vengono attratti soprattutto alle estremità chiamate poli

magnetici e come una forza elettrica quella magnetica

forma un campo di forza chiamato campo magnetico. A

differenza del campo elettrico quello magnetico non è

uniforme. I due poli magnetici hanno proprietà diverse essi

perciò vengono chiamati polo nord magnetico e polo sud

magnetico, poli dello stesso tipo si respingono mentre quelli

di tipo opposto si attraggono. A differenza delle cariche

elettriche di segno positivo o negativo, che in un conduttore

si possono separare , i poli magnetici sono inseparabili. Se

si spezza una calamita avrà sempre un polo nord magnetico

e un polo sud magnetico.

Se noi prendiamo un polo nord magnetico vedremo che esso

è sempre rivolto verso il polo nord geografico ciò avviene

perché la Terra è il più grande magnete che genera quindi

un campo magnetico , il campo magnetico terrestre.

L’origine del campo magnetico terrestre non si sa

perfettamente sappiamo però che in polo nord magnetico e

quello terrestre non coincidono perfettamente : attualmente

l’asse magnetico è inclinato di 30°33 rispetto all’asse di

rotazione terrestre , si sa in oltre che la posizione dei poli

magnetici varia nel tempo. L’ago della bussola oltre che con

il campo magnetico terrestre che le fa segnare il nord, può

deviare con una calamita , o con uno circuito elettrico

quando in esso circola corrente. Questo fenomeno, chiamato

effetto elettromagnetico , dimostra che i rapporti esistenti

tra fenomeni elettrici e fenomeni magnetici vanno oltre la

semplice somiglianza e che i legami tra forza elettrica e

forza magnetica sono profondi. L’effetto elettromagnetico è

alla base del funzionamento degli elettromagneti o

elettrocalamite, utilizzati per sollevare o separare materiali

ferrosi. Se gli estremi di un filo che costituiscono il

solenoide sono collegati a un amperometro , uno strumento

che misura l’intensità di corrente. In questo circuito non c’è

generatore quindi non circola corrente , se dentro a un

solenoide inseriamo un magnete facendolo muovere

velocemente avanti e indietro vedremo che l’amperometro

segnerà che sta passando elettricità.

Questo fenomeno è chiamato induzione elettromagnetica , e

la corrente elettrica corrente indotta. Cariche elettriche e

magneti in movimento dimostrano il forte legame esistente

tra corrente elettrica e campo magnetico. L’insieme di

questi fenomeni è chiamato elettromagnetismo , nella

maggior parte delle sostanze questi circuiti elettrici hanno

un orientamento casuale , diverso tra loro, nello spazio . Nei

magneti, invece, i circuiti hanno un orientamento uguale e

ordinato. Quando un corpo viene

magnetizzato , tutti i circuiti elettrici si allineano nella

direzione del campo magnetico con cui sono entrati in

contatto, o di cui sono nelle vicinanze : il corpo diventa a

sua volta un magnete. La “smagnetizzazione”

corrisponde al ritorno del disordine nell’orientamento dei

circuiti elettrici “atomici”. Possiamo concludere , in

generale che un campo elettrico e un campo magnetico si

generano a vicenda. L’oscillazione variabile di un flusso di

elettroni genera infatti un campo magnetico, anch’esso

variabile , il quale a sua volta induce un campo elettrico

variabile, che genera un campo magnetico variabile e così

via. Il campo elettrico e il campo magnetico , oscillando

insieme, producono un’onda, chiamata onda

elettromagnetica , che si propaga in tutte le direzioni. Come

tutte le onde anche quelle elettromagnetiche hanno

ampiezza d’onda, lunghezza, frequenza e periodo. La

gamma completa di tutte le onde elettromagnetiche, che

presentano un ‘ ampia varietà di frequenze e di lunghezze

spettro elettromagnetico.

d’onda, si chiama Si va da quelle

di frequenza più bassa e lunghezza d’onda maggiore come

le onde radio , a quelle di frequenza più alta come i raggi

gamma emessi nel corso di fenomeni cosmici , come

l’esplosione di una supernova.

Tutte queste onde hanno però un effetto inquinante,

elettrosmog.

chiamato Con

il termine elettrosmog si designa l'inquinamento

elettromagnetico derivante da radiazioni elettromagnetiche

non ionizzanti quali quelle prodotte dalle infrastrutture di

telecomunicazioni come la radiodiffusione e la telediffusione

(emittenti radiofoniche e televisive), ponti radio, reti per

telefonia cellulare, dagli stessi telefoni cellulari, dagli

apparati wireless utilizzati soprattutto in ambito informatico

(campi elettromagnetici ad alta frequenza) e dalle

infrastrutture di trasporto dell'energia elettrica tramite cavi

elettrici percorsi da correnti alternate di forte intensità

come gli elettrodotti della rete elettrica di distribuzione

(campi elettromagnetici a bassa frequenza). Perciò è molto

preoccupante anche la salute di cittadini, gli studi sono in

corso ma è un effetto delle onde elettromagnetiche ad alta

frequenza (anche se non ionizzanti) che causano un

innalzamento della temperatura dei tessuti biologici

attraversati, soprattutto di quelli più ricchi d’acqua con

effetto di maggior penetrazione e assorbimento nei tessuti

interni al diminuire della frequenza. Nel caso dei telefoni

cellulari, la potenza irradiata è bassa (solitamente minore di

1 watt) così che il riscaldamento prodotto è dell'ordine di

poche frazioni di grado, quasi interamente localizzato nella

testa dell'utente, inferiore comunque all'effetto di

un'esposizione diretta di pari durata alla radiazione solare. I

soggetti portatori di pacemaker dovrebbero rispettare una

distanza maggiore di 1 metro fra il telefono e il dispositivo

medico, poiché le onde elettromagnetiche prodotte

potrebbero creare dei falsi impulsi nei circuiti tali da

“disturbare” il regolare ritmo cardiaco.

L’origine prima di quasi tutte le forme di energia è il Sole; quindi si

potrebbe pensare che le fonti di energia siano inesauribili ma non è

così: esistono fonti di energia non rinnovabili e fonti di energia

rinnovabili. Le prime sono ogni risorsa fnita presente in natura che,

una volta esaurita non può essere rinnovata. La maggior parte delle

risorse fnite possono rinnovarsi solo in un intervallo di tempo

geologico e tutti i combustibili fossili e le risorse minerarie rientrano

in questa categoria. Negli ultimi anni, in cui l'esaurimento delle

risorse è divenuto un fatto sempre più comune, il processo del

riciclaggio ha ridotto la dipendenza delle risorse non rinnovabili

ancora da estrarre.

Le seconde o alternative sono ogni prodotto che in teoria non può

essere totalmente consumato grazie alla sua capacità di riprodursi

(biologicamente) o di rigenerarsi (fsicamente). Le risorse rinnovabili

appartengono alle fonti inesauribili (come l'energia solare), ad un

importante ciclo fsico (come il ciclo idrologico), oppure ad un

sistema biologico (come tutte le piante e gli animali che si

riproducono). La fonte rinnovabile più sfruttata è:

l’energia idroelettrica è energia elettrica generata da un flusso di

acqua. Una cascata naturale fornisce energie sotto forma di acqua

in movimento, che può essere usata per azionare una turbina

idraulica. Questa turbina può essere accoppiata a un generatore per

produrre energia elettrica. altre fonti

rinnovabili sono:

L’energia da biomasse è l’energia recuperata da rifuti di natura

organica tramite combustione. La quantità di energia recuperata

dipende principalmente dal potere calorifco dei materiali organici

che vengono bruciati.L'energia prodotta dalla biomassa può essere

sfruttata in vari modi. Il più evidente consiste nell'utilizzare il calore

prodotto dalla sua combustione , sia direttamente, sia producendo

vapore per generare elettricità. La biomassa può produrre energia

in un'unità di cogenerazione (produzione combinata di calore e di

elettricità) ed il calore "residuo" può essere immesso in una rete di

teleriscaldamento o in un processo industriale. è inoltre possibile

ottenere energia dalla biomassa tramite gassifcazione e la

produzione di combustibili liquidi. La biomassa utilizzabile a scopo

energetico comprende: gli scarti del legno (silvicoltura, segherie,

edilizia/industria); il legno delle essenze a crescita rapida (salice,

pioppo); i rifuti agricoli (paglia, concimi); gli scarti delle colture

saccarifere (barbabietole, canne da zucchero), cerealicole (grano,

granoturco), non lignee (miscanthus) e oleaginose (colza, girasole);

i rifuti urbani solidi; i rifuti domestici e gli effluenti industriali (in

particolare del settore agroalimentare).

L’energia chimica è l’energia immagazzinata nei cibi, nelle pile o nei

combustibili. L’energia fornita dai cibi si misura in kilocalorie (kcal).

è l’energia elettromagnetica irraggiata dal sole. La piccolissima

parte di essa che arriva sulla terra è indicata dalla costante solare.

La quantità totale di energia solare che arriva sulla terra in un anno

supera di molto il consumo totale di energia degli abitanti della

terra. l'energia solare è stata utilizzata con successo per riscaldare

l'acqua per uso domestico attraverso i pannelli solari, per caricare le

batterie in luoghi lontani dalle linee elettriche, per far funzionare le

cellule fotoelettriche e per fornire, a bordo dei satelliti la potenza

necessaria alle apparecchiature.