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L'elettrostatica

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L'elettrostatica studia le cariche elettriche in equilibrio e i fenomeni come l'elettrizzazione per strofinio. Materiali come metalli, plastica e silicio si comportano diversamente a seconda della loro capacità di condurre elettricità, influenzata dalla struttura atomica e dalle bande energetiche. Il principio di conservazione della carica elettrica garantisce che la carica totale in un sistema isolato rimanga costante.

Fenomeni Elettrostatici e Carica Elettrica

L'elettrostatica è il ramo della fisica che si occupa dello studio delle cariche elettriche in condizioni di equilibrio, ovvero quando sono ferme. Un esempio di fenomeno elettrostatico è l'elettrizzazione per strofinio, che fu osservato per la prima volta nell'antichità con l'ambra, capace di attrarre piccoli oggetti dopo essere stata strofinata. Questo avviene a causa della carica elettrica, una proprietà fondamentale che consente agli oggetti di esercitare forze di attrazione o repulsione reciproca. Ad esempio, una bacchetta di plastica strofinata con della lana acquisisce una carica negativa, mentre una bacchetta di vetro strofinata con della seta diventa positivamente carica. Corpi con cariche dello stesso tipo si respingono, mentre quelli con cariche opposte si attraggono. A livello atomico, la carica elettrica è determinata dalla perdita o guadagno di elettroni: gli atomi che perdono elettroni diventano cationi positivi, mentre quelli che ne guadagnano diventano anioni negativi.
Generatore di Van de Graaff in funzione con sfera metallica riflettente, filamenti blu di campo elettrico e sfondo sfocato.

Conduttori, Isolanti e Semiconduttori

I materiali possono essere classificati come conduttori, isolanti o semiconduttori a seconda della loro capacità di condurre cariche elettriche. I conduttori, quali i metalli, possiedono elettroni liberi, detti elettroni di conduzione, che facilitano il passaggio della corrente elettrica. Gli isolanti, come la plastica e il vetro, hanno elettroni fortemente legati ai loro atomi e resistono al passaggio della corrente. I semiconduttori, come il silicio e il germanio, hanno proprietà intermedie e sono essenziali nella fabbricazione di dispositivi elettronici. La differenza tra questi materiali è determinata dalla struttura atomica e dalla banda energetica che definisce la mobilità degli elettroni.

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00

L'______ è il settore della fisica che analizza le cariche elettriche quando non sono in movimento.

elettrostatica

01

Un fenomeno elettrostatico noto è l'______ per strofinio, osservato inizialmente con l'______.

elettrizzazione

ambra

02

A livello atomico, gli atomi che perdono elettroni diventano ______ positivi, mentre quelli che ne acquisiscono diventano ______ negativi.

cationi

anioni

Q&A

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