Fenomeni elettrostatici - Verificare alcuni fenomeni di elettrostatica tramite alcuni strumenti specifici

Fenomeni elettrostatici

Scopo:

Verificare alcuni fenomeni di elettrostatica tramite alcuni strumenti specifici.

Materiali:

Bacchetta di plexiglas, vari supporti e piedistalli, Bacchetta di vetro, panno di lana  panno di pelle scamosciata, elettroscopio, elettrometro, elettroforo generatore di vandergraf ,GABBIA di Faranday, campanello elettrico.

Esperienza:

Cosa avviene strofinando una bacchetta di plexiglas con un panno di lana ?

La bacchetta si elettrizza, se avviciniamo la bacchetta ad un'altra bacchetta elettrizzata di plexiglas sospesa con un filo possiamo subito notare che le bacchette si respingono perché le cariche presenti sulle bacchette hanno lo stesso segno quindi segni opposti si attraggono e segni uguali si respingono, infatti se strofiniamo una bacchetta di vetro con un panno di pelle scamosciata noteremo subito che avvicinandola al plexiglas caricato le due bacchette si attrarranno, in quanto il plexiglas (per convenzione) si carica di cariche negative e il vetro di cariche positive.

L ' elettroscopio: a foglie è uno strumento che rileva la presenza di cariche elettriche

Se avviciniamo una delle due bacchette le cariche della bacchetta per induzione vanno sull'elettrscopio notiamo subito che le due linguette di alluminio si respingono evidenziando che la bacchetta ha una carica elettrostatica propria.

Elettroforo: è un semplice apparecchio per creare e trasportare cariche elettrostatiche, consiste in un disco metallico munito di manico isolante e un piano di materiale plastico , prima di tutto si carica con un panno di lana il piano di materiale plastico, che subito acquisirà delle cariche elettrostatiche, appoggiando poi il disco di metallo la carica si trasferirà al disco posizionandosi nella superficie superiore con cariche uguali a quelle del piano di materiale plastico e nella superficie inferiore con cariche opposte, se tocchiamo con il dito la parte superiore scarichiamo le cariche di questa superficie e quindi il disco di metallo rimane caricato con cariche opposte a quelle del piano di materiale plastico.

Generatore di Van Der Graf serve per generare una tensione elettrostatica. Attraverso un nastro di gomma, azionato da un piccolo motore elettrico, che scorre verso l'interno della sfera conduttrice posta nella parte superiore; il nastro si carica per strofinio e le cariche, trasportate all'interno della sfera, sono raccolte su di essa per induzione.

L'elettrometro è un altro strumento che ci consente di capire se un oggetto è carico o no e ci da anche il valore della  carica.

La Gabbia di Faranday a conferma della legge di Coulomb collegando la gabbia con

la macchina di Van Der Graf per trasferirne del potenziale elettrico subito notiamo che le cariche si distribuiscano solo sulla superficie e non anche nel loro interno

infatti le foglioline di alluminio all'interno rimangono immobili mentre quelle a contatto con la gabbia si muovono

Arganetto elettrico: un sistema metallico con la possibilità di ruotare isolato da terra con tre punte  rivolte tutte nella stessa direzione, se colleghiamo questo apparato alla macchina di Van Der Graf l'apparecchio inizierà a muoversi di moto circolare in direzione opposta a quella delle punte che caricate attirano gli ioni dell'aria di segno opposto e respingono quelle dello stesso segno. Sono queste ultime, allontanandosi con una notevole quantità di moto, a porre in rotazione l'arganetto per via del principio di azione e reazione.