Che cos'è l'elettricità statica?
L'elettricità statica è la carica elettrica che si accumula sulla superficie degli oggetti, comprese le persone, in determinate condizioni. L'elettricità statica è un fenomeno comune, presente in natura e, nella maggior parte dei casi, la carica è così piccola che non può danneggiare l'uomo o gli animali. Può essere pericoloso per i componenti elettronici sensibili e, in rari casi, anche per le persone. Il fulmine è una forma di scarica di elettricità statica.
L'elettricità è l'effetto degli elettroni che si spostano da un'area o un oggetto a un livello subatomico. L'elettricità statica si raccoglie su una superficie quando presenta uno squilibrio di elettroni, creando una carica elettrica positiva o negativa. Questo viene normalmente scaricato quando l'oggetto o la persona viene a contatto con la terra o una sostanza conduttiva come il metallo, ripristinando l'equilibrio degli elettroni. La terra o una simile "terra" scaricheranno la carica senza effetto evidente, ma il conduttore creerà un trasferimento di energia elettrica chiamato scintilla.
Questo processo è meglio illustrato dall'esempio: una persona che indossa scarpe di cuoio, una sostanza con una carica positiva, cammina lungo un tappeto di rayon, che ha una carica negativa. Le cariche opposte si attraggono, quindi gli elettroni si trasferiranno alle scarpe, dando loro una carica elettrica statica; questo trasferimento è noto come effetto triboelettrico. Il tappeto, essendo collegato a terra, non è interessato, ma se la persona tocca una maniglia in metallo, la carica si trasferirà immediatamente sul metallo. Il risultato è generalmente innocuo, causando nient'altro che lieve disagio alla persona e, possibilmente, una breve scintilla visibile.
In alcune condizioni, tuttavia, anche una breve scintilla può causare molti problemi. I componenti del computer come i semiconduttori possono essere danneggiati dall'elettricità statica. In presenza di gas volatili o altre sostanze, le scariche statiche possono provocare incendi o esplosioni. Molte stazioni di servizio sconsigliano di utilizzare un telefono cellulare durante il rifornimento a causa di possibili scariche statiche. Questa sembra essere una leggenda urbana, ma l'elettricità statica può effettivamente accendere i vapori di carburante; i conducenti devono toccare il metallo del proprio veicolo lontano dal tappo del serbatoio per scaricare l'elettricità statica prima di effettuare il rifornimento.
Il fulmine è una forma spettacolare e potenzialmente mortale di scarica statica. Le condizioni in un temporale danno a una nuvola una potente carica negativa. Quando la carica positiva della terra o delle nuvole vicine è abbastanza forte, le cariche si equalizzano in un lampo. Il lampo che ne risulta è milioni di volte più potente di una scintilla domestica ed è accompagnato da un tremendo calore e suono. Quando un fulmine viene attirato sulla terra, qualsiasi potenziale conduttore sulla superficie, inclusi edifici, alberi e persone, può subire gravi danni in un batter d'occhio.