L’elettricità e la struttura atomica
Alla fine del XIX secolo la scienza stava procedendo a un ritmo impressionante. Le automobili e gli aerei stavano per cambiare il modo in cui il mondo si muoveva, e l’energia elettrica stava lentamente facendo la sua strada in sempre più case. Eppure, persino i scienziati di allora vedevano l’elettricità come qualcosa di vagamente mistico. Fu solo nel 1897 che i scienziati scopirono l’esistenza degli elettroni, e da qui parte l’era moderna dell’elettricità.
La materia, come probabilmente sai, è composta da atomi. Scomponi qualcosa in pezzi abbastanza piccoli e ti ritrovi con un nucleo orbitato da uno o più elettroni, ognuno con una carica negativa. In molti materiali, gli elettroni sono strettamente legati agli atomi. Legno, vetro, plastica, ceramica, aria, cotone: questi sono tutti esempi di materiali in cui gli elettroni restano legati ai loro atomi. Poiché questi atomi sono così restii a condividere elettroni, questi materiali non possono condurre l’elettricità molto bene, se per niente. Questi materiali sono isolanti elettrici.
La maggior parte dei metalli, invece, ha elettroni che possono staccarsi dai loro atomi e muoversi velocemente. Questi sono chiamati elettroni liberi. Gli elettroni liberi rendono facile per l’elettricità fluire attraverso questi materiali, quindi sono conosciuti come conduttori elettrici. Essi conducono l’elettricità. Gli elettroni in movimento trasmettono energia elettrica da un punto all’altro.
Immagina gli atomi come cani domestici e gli elettroni come un caso di pulci. I cani che vivono all’interno o all’interno di un’area recintata, mantenendo così le fastidiose pulci contenute, sarebbero l’equivalente di un isolante elettrico. Cani randagi, invece, sarebbero conduttori elettrici. Se avessi un quartiere di barboncini interni e coccolati e un quartiere di bassotti randagi senza recinzione, quale gruppo pensi potrebbe diffondere più velocemente un’infestazione di pulci?
Perciò, l’elettricità ha bisogno di un conduttore per muoversi. Deve anche esserci qualcosa che faccia fluire l’elettricità da un punto all’altro attraverso il conduttore. Un modo per far fluire l’elettricità è utilizzare un generatore.