L`ELETTROSCOPIO e la DISTRIBUZIONE DELLE CARICHE
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**IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi L’ELETTROSCOPIO e la DISTRIBUZIONE DELLE CARICHE ELETTRICHE *** L’ELETTROSCOPIO L’elettroscopio ha la funzione di far vedere se un corpo è elettrizzato o meno. Esso è costituito da un pomello in cui è inserita un’asta al termine della quale ci sono due foglioline leggere in lega d’oro. Il pomello, l’asta e le foglioline sono di materiale conduttore ovvero metalliche. Tutto questo dispositivo è inserito in una bottiglia di vetro per proteggere il tutto dalle turbolenze aeree esterne. Il vetro ovviamente permetterà la visione del movimento delle foglioline. FASE 1 Scarichiamo l’elettroscopio collegandolo a Terra. FASE 2 Prendiamo una bacchetta di materiale isolante e la elettrizziamo all’estremità con lo strofinio di un panno di lana (elettrizzazione per strofinio). Le cariche elettriche quindi si raccoglieranno nella zona in cui l’asta è stata strofinata. Se la bacchetta si carica positivamente significa che parte degli elettroni si sono allontanati. Infatti sono gli elettroni i portatori di carica e quindi che si spostano. Se usiamo una bacchetta di materiale conduttore, essa deve aver un manico isolate, altrimenti le cariche elettriche si disperderanno a terra grazie al nostro corpo che è conduttore. A questo punto avviciniamo la bacchetta carica al pomello dell’elettroscopio ma senza toccarlo. Quindi, per induzione, elettrizziamo l’elettroscopio. Le cariche negative dell'elettroscopio verranno attratte, dalla bacchetta, sul pomello e quelle positive si allontaneranno da tale zona raccogliendosi sulle foglioline. Notiamo che in tale fase l’elettroscopio risulta in ogni caso globalmente neutro. Per quanto riguarda le foglioline possiamo dire che esse avranno tutte e due carica + e quindi si respingeranno (repulsione tra cariche omonime) e quindi subiranno una Pag.1 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi divaricazione come in figura FASE 3 In tale fase tocchiamo, con la bacchetta, il pomello. Una parte delle cariche elettriche dalla bacchetta passeranno all’elettroscopio. Quindi quest’ultimo avrà in totale una carica positiva. Le foglioline quindi subiranno una divaricazione per via di questa carica così trasferita dalla bacchetta all’elettroscopio. FASE 4 Se allontaniamo la bacchetta le foglioline rimarranno divaricate. Se vogliamo scaricare l’elettroscopio lo dobbiamo collegare a terra come nella fase 1. ////////////////////////////// Pag.2 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi LE CARICHE ELETTRICHE SI TROVANO SULLA SUPERFICIE ESTERNA DI UN CONDUTTORE – esperimento n°1 FASE 0 Abbiamo una sfera su un supporto isolante e due semisfere con manico isolante. FASE 1 Carichiamo la sfera FASE 2 Avviciniamo, fino a toccare, le semisfere alla sfera. FASE 3 Allontaniamo le semisfere. Usando un elettroscopio ci accorgiamo che Nella fase 1 è carica ovviamente solo la sfera, ma nella fase 3 sono cariche solo le semisfere. Quindi le cariche elettriche si dispongono sulla superficie esterna ad una sfera. Infatti le cariche elettriche dello stesso segno si respingono: l’unico modo per disporsi il più lontano possibile tra di esse è di posizionarsi sulla superficie esterna di un conduttore. Pag.3 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi LE CARICHE ELETTRICHE SI TROVANO SULLA SUPERFICIE ESTERNA DI UN CONDUTTORE – esperimento n°2 Consideriamo una gabbia di Farabay. Essa è costituita da una superficie chiusa di materiale conduttore. La superficie può essere uniforme o a rete. Anche l’automobile fa da gabbia di Faraday. Disponiamo un elettroscopio interno ed uno esterno entrambi collegati alla gabbia e carichiamo elettricamente quest’ultima. Accade che la carica elettrica si dispone all’esterno della gabbia quindi l’elettroscopio interno risulterà scarico ma quello esterno carico. /////////////////////// Pag.4 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi CONCENTRAZIONE SUPERFICIALE DELLA CARICA ELETTRICA Consideriamo un conduttore da un lato appuntito. Se lo carichiamo elettricamente, notiamo, utilizzando l’elettroscopio, che le cariche elettriche si dispongono di più sulle punte (maggiore densità della carica superficiale). Q A Con =densità superficiale della carica elettrica [C/m2] Q=quantità di carica elettrica [C ] A=area della superficie [m2] Infatti l’elettroscopio disposto sulla punta ha le foglioline maggiormente divaricate rispetto a quello posizionato sulla superficie lineare. I parafulmini sono appuntiti proprio perché sulle loro punte si dispongono maggiormente le cariche elettriche e quindi avendo maggiore intensità del campo elettrico attirano maggiormente i fulmini. Pag.5 **IISS-Caboto- Gaeta**Fisica-prof. Vindice Luigi SEPARAZIONE DELLE CARICHE ELETTRICHE FASE 1 Consideriamo un conduttore elettrico A come in figura. Lo carichiamo elettricamente con cariche + (quindi abbiamo allontanato alcuni elettroni da esso). Poi disponiamo a distanza un conduttore B scarico però costituito da due parti B1 e B2 (vedi fase3). FASE 2 Avviciniamo il conduttore B al conduttore A senza farli toccare. Le cariche negative del conduttore B risultano essere attratte dalle + del conduttore A. Quindi le cariche + di B si vanno a disporre all’altro estremo. Notiamo che globalmente, il conduttore B risulta essere neutro. FASE 3 Separiamo le due parti B1 e B2 e quindi le cariche elettriche si disporranno uniformemente sulla superficie di B1 e B2 . Pag.6
