L'elettricità è uno dei fenomeni fisici più importanti per la nostra civiltà: senza elettricità non esisterebbero computer, frigoriferi, ospedali, internet.
Le cariche elettriche
Esistono due tipi di carica elettrica:
- Positiva (+): portata dai protoni nel nucleo degli atomi.
- Negativa (−): portata dagli elettroni, che orbitano intorno al nucleo.
Cariche dello stesso segno si respingono; cariche di segno opposto si attraggono (legge di Coulomb).
La corrente elettrica
Quando gli elettroni si muovono in un materiale conduttore (come il rame), si ha la corrente elettrica. Si misura in ampere (A).
La differenza di potenziale
La tensione o differenza di potenziale (misurata in volt, V) è la "spinta" che fa muovere gli elettroni. La presa di corrente in casa è a 220 V.
La resistenza
La resistenza (misurata in ohm, Ω) è quanto un materiale si oppone al passaggio della corrente. Materiali con alta resistenza: legno, plastica, vetro (isolanti). Materiali con bassa resistenza: rame, argento (conduttori).
La legge di Ohm
Lega tensione, corrente e resistenza:
V = R · I
Dove V è la tensione, R la resistenza, I la corrente. È una delle leggi fondamentali dell'elettronica.
I circuiti elettrici
Un circuito è un cammino chiuso in cui può fluire la corrente. Ha sempre:
- Una sorgente (batteria, presa di corrente).
- Un conduttore (cavi).
- Un utilizzatore (lampadina, motore, etc.).
- Un interruttore (apre/chiude il circuito).
In serie e in parallelo
- In serie: gli utilizzatori sono in fila. La corrente è la stessa, le tensioni si sommano. Se uno si rompe, tutto si spegne (vecchie luci natalizie!).
- In parallelo: gli utilizzatori sono affiancati. La tensione è la stessa, le correnti si sommano. Se uno si rompe, gli altri continuano (lampadine di casa).
La sicurezza
L'elettricità ad alta tensione è pericolosa: può causare folgorazione (passaggio di corrente nel corpo, soprattutto se >50 mA = grave rischio di arresto cardiaco). Per questo: non toccare cavi scoperti, non usare elettrodomestici con mani bagnate, salvavita (interruttore differenziale) obbligatorio in casa.