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 .
