E' sempre davanti a noi, ci confrontiamo con essa in qualsiasi occasione eppure non la vediamo mai. Di cosa si tratta? Dell'elettricità statica, una importantissima e misteriosa forza che ci fa sempre compagnia. Utilizziamo ESPertino, e qualche altro componente, per studiarla un po' più da vicino, in maniera semplice e divertente.
Introduzione
Le grandi scoperte nella fisica sono state fatte due o tre secoli fa, quando l'innovazione tecnologica era proprio agli inizi e non esistevano, ovviamente, gli strumenti di misura che la tecnologia di oggi mette a disposizione. L'articolo che andiamo a leggere è rivolto principalmente alla sperimentazione e si propone di far scoprire gli effetti dell'elettricità statica, rilevandola con diversi dispositivi. Un'utile lettura per rivangare il passato e provare il nuovo.
L'elettricità statica
Quante volte abbiamo preso una forte scossa scendendo dalla nostra automobile, toccando la portiera. E' capitato sicuramente a molti. Oppure, sfiorando il nostro amico ci siamo beccati una "bella" e fastidiosa scarica elettrica. Altre volte, pettinandoci i capelli o togliendoci il maglione abbiamo sentito dei "crepitii" e, al buio, visto addirittura delle minuscole scintille. Anche trascinando il carrello della spesa, al supermercato, è possibile ricevere, a volte, tale fastidioso colpo. L'elettricità statica è, spesso, dolorosa e pericolosa ma se utilizzata bene è fonte di tanti vantaggi. Mentre la corrente elettrica è un flusso di elettroni, l'elettricità statica è uno squilibrio tra cariche negative e positive nei corpi. Queste cariche possono accumularsi sulla superficie di un oggetto fino a trovare un modo per essere rilasciate e scaricate in un solo istante. Uno dei modi per scaricarle è attraverso l'attuazione di un corto circuito.
Una delle maggiori cause di accumulo dell'elettricità statica è il contatto tra materiali solidi. Quando due oggetti vengono strofinati tra loro, uno di essi "regala" gli elettroni e diventa più carico positivamente mentre l'altro materiale raccoglie tali elettroni e diventa più carico negativamente. L'effetto è più osservabile quando l'aria è secca.
Quando i due oggetti sono particolarmente vicini, o entrano in contatto tra di loro, può scoccare una scintilla, che può essere anche caratterizzata da una differenza di potenziale di parecchie decine di migliaia di volt. Il suo effetto non è letale poiché, oltre a durare pochi millesimi di secondo, la scarica non ha praticamente corrente (vi sono pochissimi elettroni). Può, invece, innescare un'esplosione in stanze sature di gas o vapori di sostanze infiammabili oppure, fatto molto consueto tra i progettisti di elettronica, può distruggere i componenti elettronici, specialmente quelli di tipo MOS.
Anche un liquido che percorre un tubo è, potenzialmente, generatore di elettricità statica. Quando si fa rifornimento di benzina con la pompa, occorre sempre prestare la massima attenzione e scaricare a terra le parti metalliche dell'auto. Molti incendi ed esplosioni, apparentemente senza motivo, sono stati causati proprio dall'elettricità statica. Anche il dirigibile Hindenburg (vedi figura 1) fu distrutto da una piccola scintilla che fece esplodere in un attimo tutto l'idrogeno, altamente infiammabile in esso contenuto. Durante il volo, infatti, aveva accumulato una quantità enorme di elettricità statica ed è bastato veramente poco per attivare l'innesco di una piccola ma fatale scintilla. Il pallone, ricordiamolo, era pieno d'idrogeno, altamente infiammabile.
Figura 1: l'Hindenburg esplose per una scintilla causata dall'elettricità statica
Ovviamente l'elettricità statica non fa solo danno. Essa è molto utilizzata anche nell'elettronica. Si pensi, ad esempio, quando si carica un condensatore elettrolitico e si stacca, poi, l'alimentazione. Le armature restano polarizzate per molto tempo. Se si avvicinano, poi, i due contatti del componente sotto un certo limite di distanza, scoccherà un'importante scintilla.
Per iniziare, realizziamo un semplice elettroscopio
Per cominciare a sperimentare con l'elettricità statica possiamo costruire un semplicissimo elettroscopio. Anche i bambini potranno creare, con divertimento, tale dispositivo didattico. Tutto quello che serve è:
- Un barattolo di vetro trasparente con coperchio isolante;
- Un filo elettrico rigido;
- Un foglio di alluminio estremamente sottile;
- Una sfera metallica (opzionale).
Tutto quello che occorre fare è assemblare i materiali sopra elencati, come visibile in figura 2, al fine di realizzare un dispositivo sensibile alle cariche elettrostatiche.
Figura 2: un semplice elettroscopio realizzato in casa
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Che cosa pensi del legame elettricita’ statica-terremoti? Molti studi ci indirizzano sul fatto che studiando l’elettricita’ statica di un ambiente sia possibile prevedere eventi di terremoti….
Personalmente penso che, in natura, qualsiasi cosa influisce su un’altra cosa.
Probabilmente, viste le enormi masse in gioco, una preparazione al sisma, da parte della compressione di gigantesche masse, potrebbe generare della elettricità statica.
Sarebbe utile, allo scopo, allestire una rete di rilevatori statici, a fitta ramificazione sul territorio nazionale.
Personalmente sto conducendo esperimenti nel settore ma purtroppo (anzi, per fortuna, la mia terra non è zona sismica) nel centro Sicilia non vi sono mai terremoti.
Nelle zone sismiche, effettivamente, un innalzamento anormale e inconsueto della tensione statica potrebbe rappresentare, a tutti gli effetti, un precursore sismico.
Vorrei realizzare questo progetto, ma non riesco a scaricare le librerie per Espertino che ho appena ricevuto da voi, come posso fare?
dai un’occhiata prima a questo https://it.emcelettronica.com/la-nuova-scheda-espertino-per-liot e ai relativi commenti eventualmente per aiutarti nell’installazione.
Sono riuscito a scaricare i driver USB e funzionano perfettamente ma al download delle librerie si blocca come se il link non fosse attivo.
Hai fatto click in fondo? Ho provato sembra ok.
Ho provato sul Download “librerie/win/mac/linux” ma non riesco a scaricare niente da questo link ho provato anche su “https://github.com/EMCelettronica” anche da qui nulla, mntre da link
“File exec esptool.py per Win” questo funziona, non so cosa fare, non sarà un problema sui link delle librerie?
I link funzionano tutti. Appena verificato. Quando entri su GitHub il download non parte automaticamente. Devi fare download a destra “Clone or Download”. In ogni caso dovresti vedere tutte le cartelle.
Sono riuscito a fare il download della libreria ESPertino, però ho dovuto usare un computer di un conscente il mio che usa Win7 e Firefox non so per quale strano motivo quando cerco di collegarmi al sito delle librerie rimane bloccato e poi mi da un messaggio che non riesce a collegarsi. Ora sono riuscito ad installarle su l’Ide dell’arduino e renderla visibile, ma durante la compilazione dello sketch si blocca con il seguente messaggio:
(Arduino:1.8.5 (Windows 7), Scheda:”ESPertino, 80MHz, 115200, None”
exec: “C:\\Program Files\\Arduino\\hardware\\espressif\\esp32/tools/xtensa-esp32-elf/bin/xtensa-esp32-elf-g++”: file does not exist
Errore durante la compilazione per la scheda ESPertino).
Vi chiedo se cortesemente, mi potete aiutare questo nuovo problema e sperando che sia l’ultimo e così realizzare i vari progetti che ho in programma.
Distinti Saluti
Non hai lanciato il get python. Sembra che manchi il file exec. Leggi anche i commenti dell’articolo.
Si l’ho fatto ma l’errore resta, ho seguito le seguenti istruzioni lette su un commento:
Ciao anche io mi sono scontrato con dei passi non troppo chiari, almeno per me, inizialmente per una corretta installazione, tanto da essere arrivato a volerla restituire, poi incaponito ho risolto. Ti indico sotto i passi (provato su WIN7, WIN8.1, WIN10) che seguo per installare il tutto, spero possa esserti d’aiuto.
Vorrei studiare una installazione completamente Offline (c’è ancora “l’oscuro” passaggio del comando get.exe) e capire come mai una volta su due non mi prende il tasto per metterlo in programmazione e ricevo errore, ma a parte questi due aspetti in mezza giornata ho realizzato l’applicazione di cui avevo bisogno.
Steps presi in buona parte da un post precedente di Giovanni Di Maria che ringrazio:
– scarica ultima versione Arduino IDE ed installa
-installando Arduino IDE e risposto SI all’installazione dei driver a me vede correttamente la scheda come COMX su CP21XX della Silicon Labs, nel caso che collegando Espertino al PC in gestione risorse non dovesse vederla come COMX su CP21XX, scarica i driver CP2102 ed installa, trovi il link nell’articolo.
– nella cartella: …….\arduino-1.8.3\hardware crea la cartella “espressif”
– scarica lo zip delle librerie da https://github.com/EMCelettronica/ESPertino (pulsante verde “Clone or Download”, scegli download e scarica il file ESPertino-master.zip
– scompatta il contenuto nella cartella creata prima. Il path finale sara’: ……….\arduino-1.8.3\hardware\espressif\ESPertino-master, All’interno di questa cartella vedrai le cartelle: cores, do, libraries, package, tools e variant.
Ricorda di RINOMINARE la cartella ESPertino-master in esp32.
– entra in questa cartella “tools” e lancia con diritti di amministratore l’eseguibile “get.exe” . Si aprira’ un terminale nero, non devi far nulla, solo aspettare qualche minuto. Alla fine, la procedura crea la cartella “dist” e l’eseguibile “esptool.exe”.
– Scarica il file che trovi al link a fine articolo chiamato File exec esptool.py per WIN , scompatta e sostituisci il file esptool,exe creato nel punto precedente dal comando get.exe, con quello che trovi nello zip.
(Questo passaggio è stato FONDAMENTALE per me per far vedere Espertino su tutte le installazioni che avevo tentato, 5 PC diversi)
Controllato il tutto ma aver lanciato get non mi crea le cartella dist e xtensa-esp32-elf, ho riprovato a reinstallare il tutto ma ancora non funziona, non i crea neppure il file eseguibile esptool.exe che poi devo sostituire con il zip scaricato, cosa posso fare?
Prova ad usare il file exec come da commento sopra. Verifica la presenza di python.
Fatto, queste sono le cartelle e i file che mi trovo sulla cartella tools
Partition
sdk
build.py
common.sh
espota.exe
espota.py
esptool.py
gen_esp32part.exe
gen_esp32part.py
get.exe
get.py
platformio-build.py
Non saà che scaricando la libreria forse qualcosa non abbia funzionato?
Oppure è possibile avere un collegamento con voi tramite Teamwiever?
Ciao Rasberry2015
Posso provare a collegarmi on te con Teamviewer, stasera, verso le 21:00
Ciao Rasberry2015
Posso provare a collegarmi on te con Teamviewer, stasera, verso le 21:00
oppure ti passo la mia cartella completa……
Ciao
Ok vi ringrazio
Sto effettuando l’upload… tra 20 minuti ti passo il link….
Ok. Ecco il link:
http://www.elektrosoft.it/hd/espressif.zip
Lo scompatti nella cartelle “hardware” di Arduino.
Sono 180 Mb di materiale,
Fammi sapere.
Saluti
La ringrazio per il file, l’ho scaricato e scompattato le cartelle ci sono tutte, ma ora mi capita che non vedo più l’espertino nel menu delle schede ide arduino, forse devo lanciare qualche file?
Mi scusi per il collegamento, ma ho avuto dei problemi con teamviewer.
Distinti Saluti.
Ora con l’ide tutto ok il compilatore funaziona benissimo, purtroppo adesso mi da questo errore che sembra di comunicazone, però se entro in monitor e gli spedisco un carattere questo me lo risponde come se l’espertino mi facesse da loopback, i led gialli quando cerco di caricare il file lampeggiano alternativamente ma poi mi da questo errore:
Le variabili globali usano 9488 byte
(3%) di memoria dinamica, lasciando
altri 285424 byte liberi per le
variabili locali. Il massimo è
294912 byte.
esptool.py v2.0-dev
Connecting…
A fatal error occurred: Failed to
connect to ESP32: Timed out waiting
for packet header
A fatal error occurred: Failed to
connect to ESP32: Timed out waiting
for packet header
Questo report potrebbe essere più
ricco di informazioni abilitando
l’opzione
“Mostra un output dettagliato
durante la compilazione”
in “File -> Impostazioni”
Scusate per la mia insistenza ma non ho intenzione di rinunciare facilmente a farlo funzionare
Distinti Saluti.
Ho scaricato il file zip che le mi ha spedito la ringrazio vivamente, ho installato il file relativo ma ora non riesco a vedere Espertino sul menù hardware del ide arduino, penso che forse ho omesso qualcosa, ma i file e le cartelle sono tutti regolari, ho visto che nella cartella dist ci sono due cartelle compresse, ma nel tools sembrano già scompattate, per il collegamento tramite mia e-mail posso spedire i codici del teamviewer.
Salve.
No, non deve rinunciare assolutamente. Questa e’ una battaglia da vincere assolutamente.
Potrebbe esserci anche la minima possibilita’ che la scheda sia danneggiata, ma questo non e’ capitato mai.
Ha la possibilita’ di provarlo in un altro PC?
Sto provando come mi ha consigliato, appena posso le faccio sapere come è andata.
Ho provato con diversi computer, da Win7 a WIN10 ma l’errore è sempre il solito, ciò mi da un sospetto che sia causato da un problema Hardware nella scheda, purtroppo c’è sempre l’eccezione che conferma la regola. In tal caso come posso fare?
prova a scrivere a supporto@
ciao Giovanni, ottimo articolo, questo dell’energia elettrostatica è un argomento che mi affascina a tal punto che nei miei stravaganti pensieri immagino un modo d’immagazzinare questa energia ed usarla come fonte per apparecchi harvesting… visto che prendo forti scosse tutti i giorni !
Appena riesco a rientrare in Italia, proverò il progetto anche io con la scheda che mi avete mandato…ma per il momento non è consentito, speriamo che la situazione migliori presto.