Conduttori ed isolanti


elettrizzazione

Dal punto di vista elettrico, i materiali possono essere suddivisi in due grandi categorie: conduttori ed isolanti. Si definiscono conduttori tutti quei materiali in cui le cariche elettriche (gli elettroni) si muovono liberamente, mentre si dicono isolanti tutti i materiali in cui ciò non accade.
Sono isolanti materiali come il vetro, la gomma, o il legno. In questi materiali l’elettrizzazione per strofinio provoca la comparsa di cariche elettriche soltanto nella zona dello strofinio, dato che, come già anticipato, le cariche non sono libere di muoversi.
Sono invece buoni conduttori i metalli in generale (oro, alluminio, rame, argento…); quando si prova ad elettrizzare un simile materiale per strofinio, la carica elettrica si diffonde immediatamente per tutto l’oggetto; tuttavia, se si tiene l’oggetto a mani nude, la carica passa immediatamente anche al nostro corpo scaricandosi a terra, sicché si può pensare che un tale materiale non può essere caricato. Tenendo invece l’oggetto con un materiale isolante (con un manico di legno, ad esempio), il corpo resta elettrizzato, presentando dunque tutte le caratteristiche di un corpo carico (come ad esempio la capacità di attrarre pezzetti di carta).

Vi sono altre due categorie, che per certi versi risultano anche più importanti delle due macrocategorie sopra enunciate. Innanzitutto i semiconduttori: questi tipi di materiali hanno proprietà elettriche a metà strada tra quelle dei conduttori e degli isolanti; non solo, le loro proprietà elettriche possono essere variate con l’aggiunta (drogaggio) di atomi di materiali diversi; essi sono molto usati nella costruzione di apparecchi elettrici, in particolare dei loro componenti (transistor, diodi, circuiti…). Infine vi sono i superconduttori. Questi materiali sono dei normali conduttori a temperature ordinarie (talvolta anche pessimi conduttori); quando tuttavia la loro temperatura viene abbassata al di sotto di una temperatura di soglia (pochi Kelvin – differente a seconda del materiale), la loro resistenza interna si annulla completamente. Questo potrebbe avvenire teoricamente in tutti i conduttori (la resistività di un conduttore decresce proporzionalmente con la temperatura); tuttavia anche in ottimi conduttori come l’oro ed il rame la resistenza non si annulla mai, mentre ciò accade ad esempio per conduttori pessimi come il piombo! L’utilizzo di materiali superconduttori è fondamentale, ad esempio, per la costruzione degli acceleratori di particelle.

Il corpo umano è un ottimo conduttore: pertanto, in presenza di fili scoperti… meglio staccare la corrente!

Continua: Carica elettrica ed elettrizzazione





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