Sai che cos’è l’elettricità? Scopri tutto ciò che c’è da sapere

Il termine moderno "elettricità" deriva dalla parola greca ἤλεκτρον (elektron) che si riferisce all'ambra, una resina fossile utilizzata per produrre elettricità statica quando strofinata. 

L'elettricità è una forma di energia associata al movimento e all'interazione di particelle cariche, come gli elettroni, all'interno di un conduttore. Questo fenomeno può manifestarsi in varie forme, come corrente elettrica, cariche statiche e campi elettrici. Analizzando diversi fenomeni, si sono individuate due tipologie di elettricità: una negativa e l'altra positiva. Queste determinano l'attrazione tra due corpi quando presentano polarità elettriche diverse, e la repulsione quando sono dello stesso tipo.

Il fatto che il termine elettricità provenga dal greco antico è un primo indizio del fatto che la storia di questo fenomeno è piuttosto antica.  

• Se volessimo identificare l’inventore dell’elettricità, infatti, questo dovrebbe essere Talete, nel 600 a.C. Grazie a questo filosofo, i greci appresero le proprietà dell’ambra, resina fossile capace di attrarre oggetti leggeri – come i capelli – e dare origine a scintille dopo un continuo strofinio.  
• Le prime applicazioni pratiche, però, giunsero solo più tardi, intorno al XVIII secolo grazie a Benjamin Franklin, il quale eseguì il famoso esperimento dell’aquilone – non senza rischi – che portò all’invenzione del parafulmine ed evidenziò la connessione tra fulmini ed elettricità. 
• A Franklin dobbiamo anche la prima teoria scientifica dell’elettricità. Parliamo della teoria dei fluidi elettrici, secondo la quale l'elettricità era vista come un “fluido invisibile” presente in tutta la materia, capace di essere trasmesso da un corpo all’altro. Se c'era troppo di questo “fluido”, si otteneva una carica elettrica positiva (come nel vetro), se ce n'era troppo poco, si otteneva una carica elettrica negativa (come nella resina). 
• Proprio la teoria di Franklin, abbandonata solo in seguito alla scoperta dell’elettrone, pose le basi per successive scoperte. Una delle più note è senz’altro quella della pila, grazie ad Alessandro Volta, che consentì di studiare il fenomeno della corrente elettrica. 
• È poi nel 1800 che Michael Faraday conduce le sue ricerche in campo elettromagnetico. Fu lo scienziato britannico a sviluppare la teoria secondo la quale l’elettricità non è un fluido, bensì una forza trasmessa da una particella di materia all’altra.  
• Le scoperte di Michael Faraday e James Clerk Maxwell portarono all'uso dell'elettricità per la produzione di energia, comunicazioni elettriche e sviluppo dell'elettronica.  

Oggi, l'elettricità è una risorsa vitale per la società moderna, poiché alimenta praticamente ogni aspetto della nostra vita quotidiana, dai dispositivi elettronici all'illuminazione e all'industria.

Per capire cos’è l’elettricità non è utile solo conoscerne le tappe storiche più importanti, vi sono alcuni concetti di base che dovrebbero essere esplorati per comprendere meglio come funzioni. Ecco perché di seguito cerchiamo di analizzare alcuni dei termini più comuni e i principi base fondamentali per la comprensione dei principali fenomeni.  

La carica elettrica è una proprietà della materia che può generare forze elettriche tra i corpi, causando attrazione o repulsione tra di essi. Un oggetto possiede una carica negativa quando ha un eccesso di elettroni, mentre assume una carica positiva se ha un eccesso di protoni. È importante notare che le cariche di segno opposto si attraggono, mentre quelle dello stesso segno si respingono. Questo principio è alla base dei fenomeni elettrici, come la generazione della corrente elettrica in un circuito, il funzionamento dei dispositivi elettronici e la formazione di scariche elettriche atmosferiche. 

Ma è anche ciò che possiamo costatare grazie a un semplice esperimento. È ciò che succede, per esempio, quando strofiniamo un bastoncino di plastica su un pezzo di lana. Durante lo strofinio, gli elettroni possono essere trasferiti dalla plastica alla lana, per cui il primo viene caricato negativamente, avendo un eccesso di elettroni, mentre la lana acquisisce una carica positiva. Quando avviciniamo il bastoncino di plastica carico alla lana, notiamo che si attraggono reciprocamente (infatti, come abbiamo detto, le cariche opposte si attraggono).

Quando si parla di corrente elettrica ci si riferisce al movimento delle cariche elettriche in modo ordinato, all’interno di un materiale conduttore – come rame, ferro, zinco ecc.  

Un esempio semplice per comprendere la corrente elettrica è quello di considerare un circuito semplice costituito da una batteria, un filo conduttore e una lampadina. Quando il circuito è chiuso, il potenziale elettrico della batteria spinge le cariche elettriche attraverso il filo conduttore. Questo flusso di cariche attraversa anche la lampadina, la quale si illumina grazie all'energia trasportata dalla corrente elettrica.

La tensione elettrica, o differenza di potenziale, è la forza che spinge le cariche elettriche a muoversi attraverso un circuito. In sostanza, la tensione elettrica si riferisce alla differenza di carica tra due punti o poli distinti di un materiale conduttore, mentre la corrente è la misura del flusso di cariche elettriche tra questi punti in un dato periodo di tempo.  

Si parla di tensione continua e tensione alternata: 

• La tensione continua si verifica in situazioni in cui vi è un polo positivo con un potenziale maggiore e uno negativo con un potenziale minore, come in una batteria di un'auto o una pila; 
• La tensione alternata si riferisce a un flusso che si inverte continuamente, dove non c'è una distinzione netta tra polo positivo e negativo, ad esempio come nella corrente che alimenta le nostre case.

Come abbiamo visto, alcuni materiali possono essere definiti conduttori – facilitano, infatti, il movimento degli elettroni. Al contrario, ci sono alcuni materiali (come la plastica o il vetro) che sono isolanti, cioè impediscono il libero movimento delle cariche elettriche. È in questo contesto che possiamo parlare di resistenza, misurata in Ohm: si tratta della misura dell'opposizione al flusso di corrente elettrica in un materiale. In altre parole, indica quanto sia difficile per la corrente elettrica attraversare un dato conduttore. La resistenza, dunque, è determinata dalle caratteristiche dei diversi materiali utilizzati in un circuito.

Da quando Talete ha sperimentato per la prima volta la capacità dell’ambra di attirare a sé oggetti leggeri, la nostra conoscenza dell’elettricità si è evoluta costantemente. Oggi, possiamo dire che rappresenta un elemento fondamentale nelle nostre vite. L’elettricità è ciò che ci consente di illuminare le strade, viaggiare da un luogo all’altro, alimentare le nostre case e le industrie, comunicare anche da lunghe distanze e molto, molto altro.  

Mediante il processo dell’elettrificazione, l'elettricità rappresenta un processo fondamentale per ridurre l’impatto ambientale. In un'epoca in cui siamo sempre più concentrati sui tentativi per contrastare il cambiamento climatico e ridurre le emissioni di gas serra, è fondamentale utilizzare l’elettricità per generare energia sempre più pulita. Ne è un esempio la sempre crescente produzione di veicoli elettrici, in grado di ridurre sensibilmente le emissioni di CO₂.  

È ciò che i governi stanno provando a fare, incentivando sempre più l’utilizzo di energia eolica, idroelettrica e solare con l’obiettivo di creare un futuro più pulito e sostenibile, il che consentirebbe all’elettricità, e all’uomo, di proseguire il suo viaggio.