1. L'aria è un isolante, non un conduttore:
* Isolatore: L'aria è composta principalmente da azoto e ossigeno, che sono conduttori molto poveri dell'elettricità. Resistono al flusso di cariche elettriche.
* Conduttore: Materiali come i metalli hanno elettroni liberi che possono facilmente muoversi e trasportare una corrente elettrica.
2. Breakdown of Air:
* Alta tensione: Quando una tensione abbastanza elevata viene applicata attraverso uno spazio nell'aria, il campo elettrico diventa abbastanza forte da superare le proprietà isolanti dell'aria.
* ionizzazione: Questo forte campo elettrico stringe elettroni dalle molecole d'aria, creando elettroni e ioni liberi. Queste particelle cariche possono quindi trasportare una corrente elettrica, rendendo l'aria temporaneamente conduttiva.
3. Scarico elettrico:
* Spark: Questo processo di ionizzazione dell'aria è chiamato scarico elettrico, che è ciò che vediamo come una scintilla.
* Lightning: Un esempio drammatico è un fulmine, in cui la differenza di tensione tra le nuvole e il terreno è così elevata che provoca un'enorme scarica elettrica.
4. Condizioni per la conduttività dell'aria:
* Tensione: Maggiore è la tensione, più facile è che l'aria si rompa e diventasse conduttivo.
* Distanza: Più si avvicinano i due punti con una differenza di tensione, più è più facile che l'aria si rompa.
* Umidità: L'aria umida è leggermente più conduttiva dell'aria secca.
5. Applicazioni:
* Panghi: Utilizzati nei motori a combustione interna per accendere la miscela aria-carburante.
* Luci al neon: Utilizzare scarichi elettrici attraverso i gas per produrre luce.
* Trasmissione ad alta tensione: Gli ingegneri elettrici progettano sistemi per ridurre al minimo il rischio di scarichi elettrici nelle linee elettriche ad alta tensione.
In breve, l'elettricità può viaggiare attraverso l'aria in condizioni di alta tensione, ma non è un conduttore naturale come i metalli. L'aria stessa è suddivisa dal forte campo elettrico, diventando temporaneamente conduttivo, consentendo al flusso di elettricità.
