L’elettricità statica è la carica elettrica che si accumula sulle superfici degli oggetti, comprese le persone, in determinate condizioni. L’elettricità statica è un fenomeno comune e naturale e, nella maggior parte dei casi, la carica è così piccola che non può danneggiare persone o 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 altro a livello subatomico. L’elettricità statica si accumula su una superficie quando ha uno squilibrio di elettroni, creando una carica elettrica positiva o negativa. Questo viene normalmente scaricato quando l’oggetto o la persona entra in contatto con la terra o una sostanza conduttiva come il metallo, ripristinando l’equilibrio elettronico. La terra o un “terreno” simile scaricherà la carica senza effetti evidenti, ma il conduttore creerà un trasferimento di energia elettrica chiamato scintilla.
Questo processo è meglio illustrato da un esempio: una persona che indossa scarpe di pelle, 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 messo a terra, non ne risente, ma se la persona poi tocca una maniglia di metallo, la carica si trasferirà immediatamente al metallo. Il risultato è generalmente innocuo, causando solo un 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 l’uso del telefono cellulare durante il rifornimento a causa delle possibili scariche elettrostatiche. Questa sembra essere una leggenda metropolitana, ma l’elettricità statica può effettivamente accendere i vapori del carburante; i conducenti devono toccare il metallo del loro veicolo lontano dal tappo del serbatoio per scaricare l’elettricità statica prima del rifornimento.
Il fulmine è una forma spettacolare e potenzialmente mortale di scarica statica. Le condizioni di un temporale conferiscono 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 fulmine 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 attratto dalla terra, qualsiasi potenziale conduttore sulla superficie, inclusi edifici, alberi e persone, può subire gravi danni in un batter d’occhio.