Macchine elettrostatiche. Elettroforo di volta L’elettroforo di Volta è costituito da una piastra di materiale isolante e da un disco di materiale conduttore con un manico isolante. Come prima cosa si elettrizza la piastra plastica con un panno di lana, strofinandola Or avviciniamo il disco metallico sopra la piastra tenendolo per il manico isolante. Prima di togliere il disco lo colleghiamo a terra Ora scolleghiamo la terra e avremo il disco carico elettrostaticamente per induzione L’elettrizzazione la possiamo verificare avvicinandolo ad un elettroscopio. Questa macchina mi permette di elettrizzare il disco ogni volta che voglio. Generatore di Van de Graaf IL generatore di Van de Graaf è un macchina che permette di elettrizzare una cupola metallica in modo continuo arrivando a potenziali molto elevati. E’ formato da diverse parti che vengono descritte nella presentazione in PowerPoint. M Con l’utilizzo del generatore si possono visualizzare alcuni fenomeni elettrostatici. Proprietà elettrostatiche delle punte. Una punta ha la proprietà di condensare una quantità maggiore di cariche rispetto ad altri tipi di forme quindi ha la capacità di attrarre, ma anche di cedere le cariche molto facilmente. Lo possiamo osservare azionando i generatore, variando l’intensità della scarica tra la cupola ed una sfera metallica collegata a terra posizionata ad una certa distanza dalla cupola, fino ad ottenerla ad intervalli regolari. M Se orientiamo una punta metallica posta ad una certa distanza, verso la cupola osserviamo che si interrompe il fenomeno delle scariche. ( Proprietà attrattiva delle punte ). M L’interruzione della scarica avviene anche se la punta metallica è collegata alla cupola stessa con la punta rivolta verso l’esterno. ( Proprietà dispersiva punte ). delle M Se variamo l’orientamento della punta, si ripristina la scarica elettrica. Un altro fenomeno conseguente alle proprietà delle punte si può osservare collegando alla cupola un mulinello con la forma di croce uncinata che ha la caratteristica di avere le punte concordi rispetto al verso di rotazione. Accendendo il generatore, si elettrizza la cupola e anche il mulinello il quale comincia a girare nel verso opposto alle punte. Questo avviene in quanto essendoci un eccesso di cariche sulle punte si ionizzano le molecole M d’aria che avendo lo stesso tipo di carica vengono respinte dalla punta stesa. L’interazione tra l’aria e le punte innesca il movimento. Se colleghiamo alla cupola elettrizzata un conduttore con una punta, davanti alla quale posizioniamo la fiamma di una candela, osserviamo che questa subisce una deviazione. Questo avviene in quanto l’aria ionizzata respinta dalla punta crea un soffio di aria ionizzata. M Un altro strumento che possiamo collegare al generatore è la sezione di un conduttore cavo. All’esterno e all’interno sono posizionati due elettroscopi. Elettrizzando il conduttore osserviamo che solo l’elettroscopio esterno segnala un’elettrizzazione verificando che su un conduttore l’elettrizzazione si dispone solo sulla superficie esterna. M Gabbia di Faraday La gabbia di Faraday è una costruzione che racchiude uno spazio con una rete metallica a maglie più o meno ampie. Quando c’è un corpo elettrizzato, questo crea una perturbazione dello spazio ( Campo elettrico ) rilevabile con un elettroscopio tramite la divaricazione delle foglioline. Se però l’elettroscopio è racchiuso dalla gabbia, questo non rileva nessuna perturbazione in quanto la gabbia scherma l’interno dalle perturbazioni dei campi elettrici. M Usiamo due campanelli uno collegato a terra e l’altro collegato elettricamente al generatore. Se elettrizziamo un campanello questo attrae il pendolo metallico elettrizzandolo dello stesso segno e quindi viene respinto. Nella corsa va a toccare il secondo campanello collegato a terra e si scarica tornando elettricamente neutro. M Viene quindi riattirato dal campanello collegato al generatore e ritorna il ciclo di scarica e ricarica con il conseguente suono dei campanelli.