presentazione power point sull'elettrostatica

1. L’elettrostatica
Esperienza di laboratorio
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2. È una branca dell’elettrologia che si occupa dello studio dei fenomeni
dovuti alla presenza di cariche, in una regione dello spazio, positive o
negative separate le une delle altre e in quiete.
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3. MULINELLO ELETTROSTATICO
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Il mulinello è costituito da una croce metallica formata da
due bracci ortogonali di uguale lunghezza le cui estremità,
affilate a punta, sono piegate ad angolo retto, tutte nello
stesso verso.
Il supporto è di materiale isolante, al fine di poter
mantenere per un certo tempo la carica che viene
depositata sul dispositivo.

4. Perché?
L’esperimento consiste nel conferire una carica ad una bacchetta,
elettrizzandola per strofinio. Ponendola vicino ai bracci metallici
del movimento essi tendono a ‘seguire’ la bacchetta. Secondo la
legge dell’interazione fra cariche elettriche sappiamo che le
cariche elettriche di segno opposto si attraggono, pertanto
possiamo dedurre che il mulinello e la bacchetta presentano
cariche opposte.
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5. ELETTROSCOPIO
L’elettroscopio può essere utilizzato per verificare che un corpo
sia elettricamente carico.
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6. Perché?
Quando strofiniamo la bacchetta con un panno le conferiamo una
carica.
Il corpo, così elettrizzato, viene portato a contatto con il piatto
dell’elettroscopio, cede ad esso una parte della sua carica e questa si
comunica all’asticciola e alle foglioline. Risultando allora le foglioline
elettrizzate con lo stesso segno, si respingono e tendono a divaricarsi,
tanto di più quanto maggiore è la carica su di esse accumulata.
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8. LA MACCHINA ELETTROSTATICA DI
WIMSHURST
La macchina elettrostatica di Wimshurst è costituita da due
dischi realizzati in vetro o soprattutto in materiale plastico,
ottimo come isolante elettrico. Tali dischi sono montati a breve
distanza tra loro, se azionati mediante manovella o motore
elettrico ruotano in direzioni opposte. Lungo i contorni dei
dischi sono incollati dei settori metallici, generalmente di
alluminio molto sottile, sui quali, durante la rotazione,
strisciano degli spazzolini conduttori.
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9. Perché?
Azionando la manovella, i due dischi ruotano in direzioni opposte
e, sfregando contro le spazzole, immagazzinano sulle loro
superfici delle cariche di opposta polarità. Ogni volta che un
settore entra in contatto con una spazzola, la sua carica cambia
da positiva a negativa o viceversa, il risultato è che i settori si
caricano positivamente su una metà del disco e negativamente
sull’altra. La carica statica sulle spazzole viene raccolta da
collettori ed impiegata per polarizzare le armature di un
condensatore. Collegando alle due armature uno spinterometro,
costituito da due elettrodi in genere di forma sferica, si riesce a
provocare delle scariche elettriche.
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11. LA DANZA DELLE PALLINE
Per poter verificare tale fenomeno occorrerà, attraverso dei
cavetti, gli spinterometri della macchina di Wimshurst ad un
apparecchio per la danza delle palline. Azionando la
macchina elettrostatica, le palline compiono velocemente
delle traiettorie verticali, dal basso verso l’alto e viceversa.
Quando una pallina viene a contatto con un polo elettrico si
elettrizza dello stesso segno, venendo così respinta dallo
stesso polo e attratta dal polo opposto.
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12. VENTO ELETTRICO
Da un punto di vista fisico il fenomeno delle punte va interpretato nel
seguente modo: se ad un conduttore vengono fornite delle cariche,
queste ultime si distribuiscono sulla superficie.
Qualora il conduttore abbia una forma sferica la distribuzione risulta
uniforme, in caso contrario le cariche elettriche distribuite, sulla
superficie di un conduttore, si concentrano nelle parti che presentano un
raggio di curvatura minore
Il fenomeno si esalta qualora il conduttore sia provvisto di punte. Il forte
addensamento è tale da creare un campo elettrico, nelle vicinanze, tale
da provocare nell’aria la scissione delle cariche positive dalle cariche
negative.
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13. GABBIA DI FARADAY
Era già noto che le cariche si distribuissero soltanto sulla superficie dei
conduttori.
Nel 1836 Michel Faraday condusse degli esperimenti in un corpo
conduttore cavo isolato, scoprendo che la carica si dispone sulla sua
superficie esterna e non influenza lo stato elettrico dei corpi all’interno
del contenitore.
Per verificare ciò, Faraday, rivestì un contenitore con un foglio
metallico e dispose un generatore elettrostatico in modo che
producesse una scarica ad alta tensione verso la superficie esterna del
contenitore. All’interno del volume rivestito dal foglio metallico la
carica elettrica è assente. Un risultato analogo si ottiene se il
generatore elettrostatico è posto all’interno del contenitore collegato
a terra, all’esterno non si misura alcuna carica.
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14. L’ELETTROFORO DI VOLTA
L’elettroforo di Volta rappresenta il primo strumento
elettrostatico a induzione capace di accumulare e dividere
le cariche elettriche.
Appoggiando un disco conduttore, provvisto di manico
isolante, sulla base dell’elettroforo, carica negativamente, si
genera per induzione un eccesso di carica positiva sulla
faccia inferiore del disco e negativa su quella superiore.
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16. FineMoretti Asia 4E
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