Elettricità
L'elettricità è una proprietà della materia, riscontrabile in presenza o movimento di cariche elettriche, che si manifesta come attrazione o repulsione di elettroni. Più in generale, è l'insieme dei fenomeni fisico-chimici da essi causati.
Insieme al magnetismo, costituisce l'interazione fondamentale detta elettromagnetismo. L'elettricità è responsabile di ben noti fenomeni fisici, come il fulmine, il campo elettrico e la corrente elettrica (con cui è comunemente confusa) e rappresenta l'elemento essenziale di alcune applicazioni industriali come l'elettronica e la potenza elettrica.
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Storia
Antichità
Secondo quanto descritto da Talete, 600 a.C., l'elettricità era nota nella Grecia antica nella misura in cui lo strofinio di pelo su alcune superfici, come l'ambra, causava un'attrazione tra i due corpi. I greci antichi compresero che l'ambra era in grado di attrarre oggetti leggeri, come i capelli, e che un ripetuto strofinio dell'ambra stessa poteva addirittura dare origine a scintille.
Un oggetto rinvenuto in Iraq nel 1938, datato circa 250 a.C. e denominato Batteria di Baghdad, ricorda una cella galvanica e alcuni credono possa essere stata utilizzato a scopo di galvanoplastica.
Età moderna
Il fisico italiano Girolamo Cardano si occupò di elettricità nel De Subtilitate (1550) Template:Rif, distinguendo, forse per la prima volta, la forza elettrica da quella magnetica. Nel 1600 lo scienziato inglese William Gilbert, nel De Magnete, estese il lavoro di Cardano e coniò il termine latino electricus da ηλεκτρον (elektron), in greco antico "ambra", che presto sarebbe stato convertito nell'anglosassone electric e electricity (in italiani elettrico e elettricità).
Gilbert ebbe seguito nel 1660 grazie a Otto von Guericke, che inventò un primitivo generatore elettrostatico. Altri pionieri dell'elettricità furono Robert Boyle, che nel 1675 scoprì la permanenza dell'attrazione e repulsione elettrica nel vuoto, Stephen Gray, che nel 1729 distinse i conduttori dagli isolanti e C. F. Du Fay, che per primo identificò i due tipi di elettricità in seguito chiamati positiva e negativa.
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La bottiglia di Leida, una specie di condensatore per energia elettrica in grandi quantità, fu inventata da Pieter van Musschenbroek nel 1745. William Watson, mentre conduceva esperimenti con la bottiglia di Leida, scoprì nel 1747 che lo scaricarsi di energia elettrica equivaleva alla corrente elettrica.
Nel giugno del 1752, Benjamin Franklin, a compimento delle sue indagini e teoria sui fenomeni elettrici, condusse il celebre e pericolosissimo esperimento dell'aquilone durante un temporale. A seguito di questi esperimenti, Franklin inventò il parafulmine e stabilì la relazione sussistente tra il fulmine e l'elettricità. Certamente se lo scienziato ha fatto realmente volare l'aquilone durante una tempesta, non lo fece come spesso viene dipinto, dacché sarebbe rimasto senza dubbio folgorato. Si deve molto probabilmente a Franklin, o forse a Ebenezer Kinnersley di Philadelphia, la convenzione dell'elettricità positiva o negativa.
Le osservazioni di Franklin posero le basi per la teorizzazione dell'elettricità e dei diversi fenomeni elettrici connessi da parte degli scienziati che seguirono: Michael Faraday, Luigi Galvani, Alessandro Volta, André-Marie Ampère e Georg Simon Ohm (tutti, tranne Galvani, onorati con l'intitolazione di specifiche unità di misura legate all'elettricità).
Nel 19° secolo l'invenzione del telegrafo dimostrò l'uso pratico e commerciale dell'elettricità. Presto nacque la figura professionale dell'ingegnere elettronico, ricoperta peraltro da famosi scienziati, come Nikola Tesla, Samuel Morse, Antonio Meucci, Thomas Edison, George Westinghouse, Charles Steinmetz e Alexander Graham Bell.
Produzione di elettricità
La produzione di energia elettrica avviene per trasformazione di energia di altro tipo mediante appositi impianti, gestiti da enti sia privati sia pubblici (in Italia, nel particolare, la maggior parte di queste strutture sono di proprietà dell'Enel). Questi impianti, detti anche centrali elettriche, possono essere:
- Centrali eoliche: impiantate in zone particolarmente ventose, raccolgono energia sfruttando l'azione del vento che muove le enormi pale di cui si costituiscono.
- Centrali geotermiche: utilizzano l'energia termica naturale del sottosuolo nelle zone dove si manifestano sotto forma di geyser o fumarole.
- Centrali idroelettriche: sfruttano la caduta di energia potenziale dell'acqua fluente per trasformarla in energia elettrica.
- Centrali solari: sfruttano le reazioni nucleari aventi luogo nel Sole, riciclando l'irraggiamento mediante celle fotovoltaiche.
- Centrali termoelettriche: trasformano l'energia generata dal vapore, frutto della combustione di, solitamente, biomassa nelle caldaie, grazie a potenti turbine.
- Centrali termonucleari: si costiuiscono di una parte con turbine e alternatori ed un'altra in cui avvengono reazioni nucleari a catena controllate all'interno di un reattore.
Voci correlate
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Discipline
Dispositivi
Sicurezza
Fenomeni elettrici in natura
- Materia: atomi e molecole sono legate da forze elettriche
- Fulmine: scarica elettrica nell'atmosfera
- Campo magnetico terrestre: generato dalle correnti elettriche interne al pianeta
- Piezoelettricità: capacità di alcuni cristalli di generare differenze di potenziale in risposta a stress meccanico
- Effetto triboelettrico: carica elettrica scaturita dal contatto o frizione tra due materiali diversi
- Bioelettromagnetismo: fenomeni elettrici negli organismi viventi
- I neuroni trasmettono nel sistema nervoso informazioni per mezzo di impulsi elettrici
Produzione, uso e consumo
- Produzione di energia elettrica
- Produzione di energia elettrica in Italia
- Trasmissione di energia elettrica
- Distribuzione di energia elettrica
Famosi fisici legati alla storia dell'elettricità
- Benjamin Franklin: inventore del parafulmine e (pare) della convenzione di elettricità positiva o negativa
- Michael Faraday: pioniere dell'elettrochimica
- Luigi Galvani: inventore della cella galvanica
- Alessandro Volta: scopritore della pila e dell'effetto Volta
- André-Marie Ampère e Hans Christian Ørsted: scopritore della relazione tra corrente elettrica e magnetismo
- Georg Simon Ohm: teorizzatore della corrente elettrica
- Gustav Kirchhoff: teorizzatore del circuito elettrico
- Nikola Tesla: inventore del motore elettrico
- Samuel Morse: inventore del telegrafo
- Antonio Meucci e Alexander Graham Bell: inventori del telefono
- Thomas Edison: inventore della prima rete commerciale per la diffusione dell'energia elettrica
- George Westinghouse: inventore della locomotiva elettrica
- Charles Steinmetz: teorizzatore della corrente alternata
Note
- 1 Template:Note Cardano, Girolamo, De subtilitate rerum. Libri XXI. Nuremberg, Johann Petreius, 1550. Descritto in [1], [2], facsimile qui.