Elettricità statica spiegata ai bambini

Fatti sull'elettricità statica

Per elettricità statica si intende l'aumento della carica elettrica sulla superficie degli oggetti. Questa carica elettrica rimane su un oggetto fino a quando non scorre nel terreno o perde rapidamente la sua carica con una scarica. Lo scambio di cariche può avvenire in condizioni come quando oggetti diversi vengono strofinati e separati. Una carica statica rimane solo quando una delle superfici presenta un'elevata resistenza al flusso elettrico. Gli effetti dell'elettricità statica sono noti alla maggior parte delle persone perché possono vedere, sentire e persino udire la scintilla. La scintilla avviene quando la carica in eccesso viene neutralizzata. La neutralizzazione avviene quando la carica in eccesso fluisce in un conduttore elettrico (ad esempio un percorso verso terra). Un altro flusso di carica si verifica quando un oggetto carico si trova vicino a una regione con un eccesso di carica di polarità opposta (positiva o negativa). Il noto fenomeno della "scossa" statica è causato dalla neutralizzazione della carica.

In epoca greca, Talete scoprì l'elettricità statica mentre puliva la sua ambra. A quel tempo, però, non si prestava attenzione a questo fenomeno e non si facevano ricerche. Sapevano solo che lo sfregamento di qualcosa produceva una forza di attrazione. La ricerca seria sull'elettricità statica iniziò nel XVII secolo, quando Otto von Guericke realizzò il primo generatore di attrito. Nel XVIII secolo, Coulomb iniziò la ricerca di una quantità fissa di elettricità statica. Benjamin Franklin associò l'elettricità statica alle tempeste. Nel 1832 Michael Faraday pubblicò i risultati del suo esperimento sull'identità dell'elettricità. Questo rapporto dimostrò che l'elettricità prodotta da un magnete, l'elettricità voltaica prodotta da una batteria e l'elettricità statica sono tutte uguali. Dopo il risultato di Faraday, la storia dell'elettricità statica può essere considerata come lo studio dell'elettricità in generale.

Esempi di elettricità statica

I bambini sono esposti all'elettricità molto prima di rendersi conto di cosa sia. Pensate ai cartoni animati per bambini. I personaggi sono spesso rappresentati come se avessero un'idea quando l'immagine di una lampadina appare sopra la loro testa, oppure i personaggi si riparano durante una tempesta di fulmini. Sebbene questi siano alcuni esempi più ovvi di esposizione dei bambini al concetto di elettricità, potreste rimanere sorpresi da ciò che hanno già capito nella loro vita quotidiana!

Oggi, anche i bambini più piccoli hanno un'idea di ciò che l'elettricità fa a casa, come ricaricare il telefono o alimentare il loro giocattolo preferito a batteria, ma questo non è che una piccola parte della comprensione. Imparare l'elettricità introduce i bambini a concetti scientifici elementari che possono aiutarli a capire e interagire con il mondo che li circonda.

Imparando le basi del funzionamento dell'elettricità e facendo alcuni esperimenti divertenti e sicuri con le correnti e le differenze di carica, i bambini possono iniziare a capire il significato dell'elettricità nella loro vita quotidiana e l'importanza della sicurezza elettrica.

Cosa provoca l'elettricità statica

Quello che forse non sapete è come avviene l'elettricità statica. Tutto ha inizio con un piccolo oggetto chiamato atomo. Tutto nel mondo è composto da atomi, dalla matita al naso. Un atomo è così piccolo che non si può vedere con gli occhi: ci vorrebbe un microscopio speciale. Pensate agli atomi come ai mattoni di tutte le cose del mondo.

Nella maggior parte dei casi, gli atomi hanno lo stesso numero di protoni ed elettroni e la carica dell'atomo è neutra (non positiva o negativa). L'elettricità statica si crea quando le cariche positive e negative non sono bilanciate. I protoni e i neutroni non si muovono molto, ma gli elettroni amano saltare dappertutto!

Quando un oggetto (o una persona) ha degli elettroni in più, ha una carica negativa. Le cose con cariche opposte sono sempre attratte l'una dall'altra, quindi le cariche positive cercano quelle negative e quelle negative cercano quelle positive. Si capisce! Capito?

Se si sfregano i piedi sul tappeto del salotto, si raccolgono elettroni in più e si ha una carica negativa. Gli elettroni si muovono più facilmente attraverso alcuni materiali come il metallo, che gli scienziati chiamano conduttori. Quando toccate la maniglia di una porta (o un altro oggetto di metallo), che ha una carica positiva con pochi elettroni, gli elettroni in più vogliono saltare da voi alla maniglia.

L'elettricità statica nella vita quotidiana

È molto semplice: prendete un cucchiaio di plastica, strofinatelo contro i vostri vestiti o capelli e prestate attenzione a ciò che accade al cucchiaio. Se guardate, sia il sale che il pepe saranno attratti dal cucchiaio, che è carico di energia, ma solo il pepe rimarrà "bloccato".

Disegnate un serpente sulla carta e ritagliatelo. Poi, strofinate il righello contro l'indumento di lana per creare una carica elettrica. Il righello attirerà il serpente di carta che, essendo molto leggero, si alzerà dal tavolo.

In realtà, le patate non generano elettricità. Non sono una batteria né un accumulatore. L'energia c'è, non è un miraggio, ed è per questo che la lampadina si accende. Ma l'elettricità è prodotta da una reazione di riduzione-ossidazione.

La patata è, infatti, un elettrolita. Se mettiamo un elettrodo di rame (la moneta) e un altro di zinco (l'acido ascorbico contenuto nella patata) in un elettrolita, si innesca la reazione di riduzione-ossidazione. Si tenga presente che la reazione durerà fino a quando durerà la soluzione elettrolitica.