Sono passati molti anni di ricerca da quando Benjamin Franklin condusse i suoi esperimenti con gli aquiloni nel 1752, ma ancora solleva molti miti su questa straordinaria forma di energia. È ora di dimenticare tutto ciò che sapevi sull'elettricità e imparare qualcosa di completamente nuovo.
Le batterie immagazzinano cariche elettriche o elettroni
Chiediti: cos'è una batteria? Sicuramente ti risponderai che la batteria immagazzina elettricità o elettroni in qualche forma fluttuano liberamente al suo interno. Ma questo è tutt'altro che vero.
All'interno della batteria c'è un brodo chimico noto come elettrolita tra i due terminali: gli elettrodi (i lati positivo e negativo della batteria). Quando la batteria è collegata a un dispositivo (ad esempio una torcia elettrica), l'elettrolita viene convertito chimicamente in ioni e gli elettroni vengono rilasciati sull'elettrodo positivo. Gli elettroni sono attratti dal terminale negativo, ma c'è un dispositivo (in questo caso una torcia) tra i terminali e gli elettroni lo alimentano.
La corrente elettrica dipende dallo spessore del filo
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Esiste un malinteso logico secondo cui più corrente scorre attraverso fili spessi, perché hanno un percorso più ampio e meno resistenza. Dal punto di vista del buon senso, questo è corretto: su un'autostrada a quattro corsie, passeranno più auto in un dato periodo di tempo che su un'autostrada a una corsia. Tuttavia, la corrente elettrica si comporta in modo diverso.
La corrente elettrica può essere paragonata a un fiume: in una vasta area, il fiume scorre lentamente e con calma; in un flusso stretto, il flusso è accelerato, ma la stessa quantità di acqua passa attraverso un certo punto.
L'elettricità ha massa o peso zero
Poiché è impossibile vedere l'elettricità ad occhio nudo, è facile presumere che l'elettricità sia semplicemente energia che fluisce dal punto A al punto B e non ha massa o peso. In un certo senso, questo è vero: una corrente elettrica - come un fiume - non ha massa né peso. Tuttavia, l'elettricità non è solo una forma di energia invisibile, è un flusso di particelle cariche - elettroni - che hanno massa e peso.
Sfortunatamente, questo peso è completamente insignificante e il contorno è rotondo, quindi non raccoglierai mai molti elettroni in un unico punto. Infine, il flusso di particelle cariche si muove a una velocità di diversi centimetri al secondo, ma ne riparleremo più avanti.
Lo shock a bassa tensione non è pericoloso
Le prese di corrente e le spine sono una preoccupazione per i genitori che allevano i bambini piccoli, ma non sono affatto timidi nel dare ai bambini batterie da inserire nei giocattoli. Dopotutto, solo l'alta tensione è pericolosa, giusto? No, non si.
Danni e uccisioni nella corrente è la sua forza (misurata in ampere), non la tensione. Nelle giuste condizioni, anche una batteria da 12 volt può causare gravi danni e, in casi speciali, la morte.
Gli oggetti in legno e gomma sono buoni isolanti
Quando si lavora con l'elettricità in casa, la maggior parte delle persone prima si toglie anelli e orecchini e indossa guanti e scarpe di gomma. Sebbene questi siano buoni primi passi, non sono sufficienti per prevenire un incidente. Contrariamente alla credenza popolare, la maggior parte delle cose in casa sono in una certa misura conduttori piuttosto che isolanti.
La gomma pura è un eccellente isolante. Ma la maggior parte delle scarpe, dei guanti e degli altri utensili di gomma non sono realizzati in pura gomma. Molte altre sostanze aggiuntive vengono mescolate nella gomma ordinaria, che ne aumentano la durata. Anche un albero può essere un conduttore in determinate condizioni.
I generatori creano elettricità
Un generatore di corrente di riserva è ottimo per una giornata piovosa perché produce elettricità. Cosa produce veramente?
Il generatore converte l'energia meccanica (o altro) in energia elettrica. Quando il generatore è in funzione, fa fluire attraverso il circuito gli elettroni già presenti nei fili e nel circuito. Il cuore non crea il sangue, lo pompa solo attraverso le vene e le arterie. Allo stesso modo, un generatore aiuta gli elettroni a fluire, ma non li crea.
Le correnti elettriche sono solo elettroni che fluiscono
Sebbene l'elettricità possa essere riassunta come "il flusso di elettroni attraverso un conduttore", ciò non è del tutto corretto. Il tipo di corrente elettrica in un conduttore dipende esclusivamente dal conduttore.
Ad esempio, nel caso di plasma, luci al neon, lampade fluorescenti e flash, viene utilizzata una combinazione intelligente di correnti protoniche ed elettroniche. In altri conduttori, come elettroliti, acqua salata, ghiaccio duro e fluido della batteria, la corrente elettrica è rappresentata da un flusso di ioni idrogeno positivi, che è anche una forma di elettricità.
L'elettricità si muove alla velocità della luce
La maggior parte delle persone associa l'elettricità ai fulmini sin dall'infanzia, e questo porta all'idea sbagliata che gli elettroni e l'elettricità viaggino alla velocità della luce. O quasi. Sebbene un'onda elettromagnetica di energia viaggi attraverso un conduttore al 50-99% della velocità della luce, è importante capire che gli elettroni stessi si muovono molto lentamente, non più velocemente di un paio di centimetri al secondo.
Allo stesso modo, quando senti il suono da 300 metri di distanza, la pressione dell'aria nell'orecchio non è causata dal movimento delle molecole lontano dalla sorgente, ma piuttosto da un'onda di compressione che increspa e colpisce tutte le molecole d'aria tra di te.
Le linee elettriche sono isolate
La maggior parte dei fili e dei cavi con cui entriamo in contatto - caricatori, lampade, cavi di alimentazione, cavi jumper - sono isolati in modo sicuro con gomma o plastica. Sarebbe ovvio presumere che anche le linee elettriche aeree siano isolate. Gli uccelli possono sedersi su di loro senza danneggiare se stessi, giusto? No, non così.
L'unico motivo per cui gli uccelli non ricevono uno shock è perché non toccano il suolo mentre si trovano sul cavo. Di conseguenza, non viene generata corrente di elettroni. Poiché l'isolamento è molto costoso, la maggior parte delle linee elettriche aeree sono sempre attive e possono raggiungere fino a 1.000 o addirittura 700.000 volt.
L'elettricità statica è diversa dal resto
L'elettricità statica è divertente: trascina il gatto sul davanzale di plastica mentre si aggrappa agli artigli e per il mezzo minuto successivo scoppietterà in modo divertente, non capendo cosa sta succedendo. Probabilmente pensi che l'elettricità statica sia diversa da quella che rende la nostra vita calda e varia. Ma l'unica differenza tra corrente ed elettricità statica è che una è corrente continua e l'altra è l'equalizzazione istantanea.
La corrente di uscita a muro è un campo di energia elettromagnetica che attende la trasmissione di elettroni in un conduttore, come un cavo di alimentazione. Una volta connesso, il flusso rimane costante fino a quando il cavo non viene scollegato. L'elettricità statica viene generata quando due conduttori con cariche diverse si avvicinano. Quando lo spazio tra di loro - lo spazio isolante - diventa abbastanza piccolo, la carica chiude lo spazio, creando un arco di elettricità mentre le due cariche si equalizzano.
ILYA KHEL
