Quali sono i tre modi per caricare un oggetto?

La maggior parte degli oggetti è elettricamente neutra. Ciò significa che possiedono una carica positiva e una negativa uguali, che si annullano a vicenda. Per caricare un oggetto è necessario alterare questo equilibrio tra cariche negative e positive in un senso o nell'altro. Esistono tre modi per farlo.

Metodi

I tre modi per caricare un oggetto sono: attrito, conduzione e induzione. L'attrito consiste nello sfregare un materiale con un altro, causando il movimento di elettroni da una superficie all'altra. La maggior parte delle persone ha sperimentato questa forma di caricamento, ad esempio strofinando un palloncino su un maglione per farlo aderire o strisciando i piedi su un tappeto per accumulare carica elettrica e dare una scossa a qualcuno. L'attrito è utile per caricare gli isolanti, ovvero materiali che non sono buoni conduttori. La conduzione, invece, serve a caricare oggetti che sono buoni conduttori, come i metalli. Un oggetto carico viene messo a contatto con il materiale conduttivo e parte della carica, sia essa positiva o negativa, viene trasferita. L'ultimo modo per caricare un oggetto è l'induzione, anch'essa ideale per materiali conduttivi. Il materiale conduttivo non carico viene messo a terra su un materiale neutro e l'oggetto carico viene avvicinato. La carica fluirà tra i due oggetti e il conduttore non carico svilupperà una carica opposta all'oggetto carico originale.

Isolanti e conduttori

Esistono tre tipi di materiali: conduttori, isolanti e semiconduttori. Gli isolanti comprendono legni, gomme e plastiche, materiali lungo i quali la carica non fluisce facilmente. È per questo che i cavi che si collegano alla presa hanno una guaina in gomma. I conduttori, come i metalli, permettono alla carica di fluire facilmente da un'estremità all'altra. I semiconduttori sono un utile intermediario e possono essere manipolati mediante impurità dosate che ne alterano la conducibilità.

Misurazioni

L'unità di misura SI per la carica elettrica è il coulomb, dal nome del fisico francese Charles-Augustin de Coulomb. Charles-Augustin de Coulomb ha anche sviluppato la legge di Coulomb, che misura la forza elettrostatica di attrazione o repulsione tra due oggetti.

Esperimenti

È facile sperimentare il processo di caricamento per attrito. La maggior parte delle persone ha già provato a caricare un palloncino strofinandolo sul proprio maglione. Una volta carico, il palloncino aderirà a oggetti simili o solleverà i capelli di qualcuno verso la superficie di gomma carica. Un altro esperimento consiste nel prendere una penna di plastica e strofinarla energicamente con della carta. Una volta caricata, l'oggetto può essere testato usando un rubinetto: se si apre l'acqua, la penna carica attirerà il getto d'acqua.

Ambiente

Il freddo rende più facile per un oggetto accumulare una carica elettrostatica. Questo perché l'aria fredda è più secca di quella calda e l'elettricità non riesce a scaricarsi facilmente.