ESPERIENZA METODI DI ELETTRIZZAZIONE 1
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ETTROSTATICA Un corpo è carico elettrostaticamente quando ha un eccesso di cariche: ( protoni ) o negative ( elettroni ). Le cariche che possono migrare sono solo le cariche negative ( elettroni ). I modi per elettrizzare i materiali sono: per sfregamento, induzione ( a distanza ). positive per contatto, per Elettrizzazione per strofinio. Normalmente un corpo è elettricamente neutro, a livello atomico tanti protoni (cariche positive ) tanti elettroni ( cariche negative ). Strofinando un corpo si aumenta l’energia interna, gli atomi vibrano più velocemente e questo favorisce la perdita o l’acquisizione di elettroni. Avviene ( uno scambio ) di elettroni tra i corpi che si strofinano fra loro. Questa elettrizzazione è visualizzata avvicinando un corpo elettrizzato ad un materiale ( neutro ) molto leggero. Prima di essere elettrizzata la bacchetta di plastica non attira i pezzi di carta, Dopo averla strofinata attira i pezzi di carta e attira la lattina di alluminio Questo fenomeno avviene perchè la bacchetta cerca di ritornare all’equilibrio iniziale strappando , o cedendo, le cariche mancanti o eccedenti all’ambiente circostante. Si crea quindi questa forza attrattiva ( evidenziata nell’esperienza ) tra la bacchetta carica e gli oggetti neutri ( molto leggeri ) che sono vicini. Elettrizzazione per contatto Perché avvenga questo tipo di elettrizzazione almeno uno dei due corpi che vengono a contatto deve essere di materiale conduttore. In questo caso al contatto dei due corpi ( uno carico e l’altro neutro ) c’è proprio un passaggio di elettroni che fa si che i due corpi abbiano lo stesso tipo di carica. Per visualizzare questo tipo di elettrizzazione usiamo un pendolino leggero e di materiale conduttore. Sfreghiamo una bacchetta pendolino e vediamo, come attratto dalla bacchetta. elettrizzandola previsto, che Dopo il contatto, avviene il passaggio di elettroni l’elettrizzazione del pendolino. La repulsione tra il pendolino e la bacchetta rivela tipo di carica. e il molto l’avviciniamo al pendolino viene tra i due materiali e che hanno lo stesso L’elettroscopio L’elettroscopio è uno strumento carica elettrica, e della questa crea. Lo strumento è costituito da chiuso da un tappo isolante il perno metallico terminante all’interno con due foglioline sottili e leggere ( ORO ). che visualizza, la presenza di una perturbazione dello spazio che un contenitore trasparente quale è attraversato da un all’esterno con una sfera e di materiale conduttore molto La visualizzazione della carica è caratterizzata dalla divaricazione delle due foglioline, a causa della presenza, su entrambe, dello stesso tipo di elettrizzazione. Elettrizzazione per induzione. La caratteristica di questo tipo di elettrizzazione è che avviene a distanza. nota: cariche dello stesso tipo si respingono e cariche di segno contrario si attraggono. Per visualizzare il fenomeno utilizziamo due elettroscopi che hanno la possibilità di mettersi a contatto elettrico e una bacchetta elettrizzata per strofinio. Per prima cosa prendiamo i due elettroscopi e li uniamo figura ). I due elettroscopi sono elettricamente neutri foglioline di entrambi sono in riposo vicine tra loro. ( come in infatti le Avvicinando una bacchetta elettrizzata ad un estremo di uno dei due strumenti le foglioline di entrambi si divaricano. La carica della bacchetta, respingerà le cariche, dello stesso tipo, mentre attirerà le cariche di segno contrario. Essendo i due elettroscopi uniti elettricamente, le cariche migreranno al suo interno, quelle di segno contrario sull’elettroscopio vicino alla bacchetta, mentre quelle dello stesso segno sull’elettroscopio più lontano. , Mantenendo la bacchetta vicina uno dei due elettroscopi, li separiamo le cariche che si sono postate non possono nella posizione originaria. Anche se elettroscopi induzione. all’estremità di elettricamente, più ritornare togliamo la bacchetta elettrizzata i due resteranno elettrizzati di carica opposta, per Materiali isolanti e conduttori. La prova visualizza la differente elettrizzazione sulla superficie dei corpi elettrizzati per sfregamento Con il panno di lana si sfregano i due nella parte terminale, Poi si avvicinano sfregamento ad materiali solo sia la parte sfregata e quella non interessata allo un elettroscopio l’elettroscopio evidenzia che nella l’elettrizzazione è circoscritta mentre nel materiale conduttore distribuita su tutto il conduttore. bacchetta isolante alla parte sfregata l’elettrizzazione si è Disposizione superficiale delle cariche. Per questa prova si usa un elettroscopio a cui si applica un bicchierotto ( Pozzo di Faraday ) che viene elettrizzato per contatto. L’elettrizzazione è evidenziata dal bilanciere sollevato dell’eletttroscopio. A questo punto prendiamo una sfera metallica col manico isolante e tocchiamo esternamente il pozzo. Andiamo a toccare con la sfera il pomello di un secondo elettroscopio e notiamo che questo rileva che la sfera si è elettrizzata per contatto col bicchierotto. Ripetiamo l’operazione ma toccando l’interno del pozzo. Questa volta il secondo elettroscopio non rileva nessuna elettrizzazione sulla sfera. Questo conferma che l’elettrizzazione avviene solo sulla superficie esterna del conduttore. Conservazione delle cariche. Questa prova vuol dimostrare che l’elettrizzazione è un fenomeno che non crea ne distrugge le cariche, ma ne varia la distribuzione sui materiali mantenendole, nell’insieme, costante. Si prende una bacchetta e si strofina ad un panno di lana. Si inseriscono entrambi all’interno del pozzo di Faraday collegato all’elettroscopio, il quale rileva che il sistema panno – bacchetta è elettricamente neutro. Si estrae il panno lasciando nel pozzo solo la bacchetta, questa volta l’elettroscopio rileva che la bacchetta è elettrizzata per strofinio. In ultimo si rinserisce il panno e si estrae la bacchetta e l’elettroscopio rileva che anche il panno è elettrizzato. Questo verifica che nel complesso le cariche si sono conservate, si sono solo spostate da un materiale all’altro .
