La scienza dell'elettricità statica- Anuradha Bhagwat

Guarda la lezione completa: http://ed.ted.com/lessons/the-science-of-static-electricity-anuradha-bhagwat

L'abbiamo provato tutti: state camminando su un morbido tappeto, raggiungete il pomello della porta e ... ZAP. Ma cosa causa questa scossa caratteristica dell'elettricità statica? Anuradha Bhagwat fa luce sul fenomeno esaminando la natura della materia.

Lezione di Anuradha Bhagwat, animazione di Artrake Studio.

Può colpire senza avvisare,
in ogni momento.

Camminando su un morbido tappeto
allunghi la mano verso la porta

quando all'improvviso...zap!

Per capire l'elettricità statica,

bisogna prima conoscere
un po' la natura della materia.

Tutta la materia
è composta da atomi

che consistono di tre
tipi di particelle più piccole:

elettroni con carica negativa,

protoni con carica positiva,

e neutroni con carica neutra.

Normalmente, gli elettroni
e i protoni in un atomo si bilanciano,

per questo la maggior parte della materia
che troviamo è di carica neutra.

Ma gli elettroni sono minuscoli
e quasi insignificanti nella massa,

e lo sfregamento o attrito
può dare agli elettroni allentati

abbastanza energia da staccarsi
dagli atomi e attaccarsi ad altri,

migrando tra diverse superfici.

Quando accade ciò,

il primo oggetto viene lasciato
con più protoni che elettroni

e diventa a carica positiva,

mentre quello con più elettroni
accumula carica negativa.

Questa situazione è chiamata
squilibrio di carica,

o separazione netta di carica.

Ma la natura tende all'equilibrio,

e quando uno dei corpi appena caricati
entra in contatto con un altro materiale,

gli elettroni mobili
coglieranno la prima occasione

per andare dove c'è più bisogno di loro,

o saltando giù
dall'oggetto con carica negativa,

o saltando su quello con carica positiva

nel tentativo di ripristinare
l'equilibrio di carica neutra.

Questo veloce movimento di elettroni,
conosciuto come scarica elettrostatica,

è quello che riconosciamo
in quella scintilla improvvisa.

Questo processo non avviene
con oggetti qualsiasi.

Altrimenti sareste colpiti costantemente.

I conduttori
come i metalli e l'acqua salata

tendono ad avere
elettroni esterni allentatati,

che possono scorrere
facilmente tra le molecole.

Dall'altra parte, isolanti
come plastica, gomma e vetro

hanno elettroni legati saldamente
che non saltano facilmente su altri atomi.

L'accumulo statico
è più probabile

quando uno dei materiali coinvolti
è un isolante.

Quando camminate su un tappeto,

gli elettroni del vostro corpo
vi si trasferiranno,

mentre la lana isolante del tappeto
resisterà alla perdita dei suoi elettroni.

Sebbene il vostro corpo e il tappeto
insieme siano ancora di carica neutra,

adesso c'è una polarizzazione
di carica tra i due.

E quando arrivate a toccare il pomello,

zap!

Gli elettroni allentati
del pomello di metallo saltano sulla mano

per rimpiazzare gli elettroni
che il vostro corpo ha perso.

Quando ciò accade in camera da letto,
è un disturbo minore.

Ma all'aperto,

l'elettricità statica può essere

una forza della natura
terrificante, distruttiva.

In certe condizioni, la separazione
di carica si verifica nelle nubi.

Non sappiamo come succeda esattamente.

Può essere legato alla circolazione
delle gocce d'acqua

e alle particelle di ghiaccio
al loro interno.

Comunque, lo squilibrio
di carica viene neutralizzato

rilasciandolo verso un altro corpo,

come un edificio,

la Terra,

o un'altra nube in una enorme
scintilla che chiamiamo fulmine.

E come le vostre dita

possono essere colpite
sempre nello stesso punto,

fareste meglio a credere che il fulmine

può colpire più di una volta
lo stesso punto.