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Elettricità: che cos’è, dove si trova, come si produce

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Come funziona l'energia elettrica? Come è riuscito l'uomo a sfruttarla per alimentare la sua tecnologia? Ecco tutto quello che dovete sapere sull'elettricità.

L’elettricità è dappertutto: nel pc o nel tablet da cui state leggendo questo articolo, nella lampada che illumina la stanza, nei fulmini che squarciano il cielo durante i temporali. Già, ma che cos’è, esattamente?

La risposta è da cercare nei mattoncini di base della materia, gli atomi, e in particolare in una delle loro componenti: gli elettroni. Queste particelle hanno diversi compiti: alcuni tengono gli atomi stretti stretti, uniti tra loro, altri scorrono liberi attorno agli atomi e tra un atomo e l’altro. Tanti elettroni in movimento tra un atomo e l’altro formano una corrente elettrica.

ELETTRONI, CONDUTTORI E ISOLANTI

Alcuni materiali, come i metalli, hanno più elettroni liberi di muoversi: sono, cioè, buoni conduttori elettrici, perché sanno far scorrere la corrente al loro interno. I cavi elettrici nelle nostre case sono fatti da più fili metallici (per esempio di rame e alluminio) intrecciati tra loro rivestiti da una guaina di protezione: in questi fili conduttori, sono presenti elettroni liberi in quantità elevate.

Quando (con attenzione!) inseriamo la spina nella presa di corrente - o lasciamo che i nostri genitori lo facciano per noi - si genera una tensione elettrica o voltaggio, una specie di forza invisibile che spinge tutti gli elettroni liberi lungo il cavo, nella stessa direzione.

L’elettricità può essere molto pericolosa: è sempre meglio chiedere aiuto agli adulti, nel maneggiare cavi e prese! Ora immaginiamoci questi elettroni scorrere liberi nel cavo come auto lanciate in corsa su un circuito, che si tamponano a vicenda come sugli autoscontri. In quel cavo sta scorrendo corrente elettrica: se possiamo toccarlo in sicurezza, è grazie al rivestimento di plastica esterna, un materiale isolante, ossia, a differenza dei metalli, incapace di condurre elettricità.

UN'ENERGIA POTENTE DA IMBRIGLIARE...

L’elettricità si trova prima di tutto in natura: i fulmini sono alcuni dei fenomeni elettrici più spettacolari e appariscenti, generati dal passaggio di cariche elettriche tra la terra e il cielo, tra due nubi o all’interno della stessa nuvola. L’uomo ha da sempre timore di queste scariche che possono mandare a fuoco un albero o uccidere un malcapitato che dovesse esserne investito. Ma nel tempo abbiamo imparato a generare e sfruttare l’elettricità anche a nostro vantaggio, controllandola e mandandola dove occorre attraverso i cavi, per scaldarci, illuminare le stanze e far funzionare… praticamente tutto il mondo moderno.

Diversi tipi di impianti - le centrali elettriche - trasformano l’energia prodotta da varie fonti in elettricità. Alcune centrali lo fanno a partire da fonti rinnovabili non dannose per l’ambiente, come l’energia del Sole raccolta attraverso i pannelli fotovoltaici, l’energia del vento raccolta dalle pale eoliche o l’energia dell’acqua (centrali idroelettriche). Altre partono dai combustibili fossili, come il carbone, che però generano emissioni inquinanti e andranno progressivamente sostituite con fonti più amiche dell’ambiente.

...E USARE CON CURA

Dalle centrali, l’elettricità è trasportata a chi la consuma, dopo essere stata trasformata e dosata per rispondere alle necessità dei vari centri. Arriva fino alle nostre case viaggiando su linee aeree (sostenute dai tralicci) oppure sottoterra o sotto i mari. Anche la reazione chimica prodotta in una pila può produrre elettricità.

Non sempre ce ne accorgiamo, ma esiste una relazione diretta tra il nostro utilizzo di energia e l’ambiente in cui viviamo. Risparmiando energia si riducono le emissioni dannose prodotte dalle centrali elettriche, si conservano risorse naturali e si proteggono habitat naturali preziosi dalla distruzione. Spegniamo le luci quando non servono più, abbassiamo il riscaldamento o l’aria condizionata, evitiamo di tenere gli elettrodomestici in eterno standby: sono piccoli gesti che a noi non costano molto, ma che possono fare la differenza.