Realizzazione di un semplice elettroscopio elettronico Laboratorio di fisica Realizzazione di un semplice elettroscopio elettronico Classe VA Scientifico Tecnologico “E. Medi” Galatone a.s. 2008/2009 Autori della presentazione: Gerardo De Mitri e Alessandro Spirito

Elettroscopio elettronico Introduzione Materiale utilizzato Schema del circuito Montaggio Prove sperimentali Spiegazione del fenomeno Caratteristiche del transistor Bibliografia Fine presentazione

Introduzione Nelle quinte classi, oltre alle normali esercitazioni di fisica, si è realizzato un elettroscopio elettronico cioè, semplice circuito elettronico che serve a misurare le cariche elettrostatiche di un corpo. Obiettivo del lavoro oggetto di presentazione multimediale, è stato quello di approfondire lo studio di alcuni argomenti della fisica studiati nel corso dell’anno scolastico. Gli allievi hanno potuto capire che alcuni elementi studiati in teoria, se vengono assemblati in maniera corretta, possono essere utilizzati per la costruzione di circuiti elettronici anche molto complessi. Il lavoro realizzato con l’aiuto dell’insegnante di laboratorio di fisica ha permesso agli allievi di studiare un semplice circuito, saldare i componenti e capire il suo funzionamento. E’ necessario ribadire che lo schema e i componenti sono stati presi da un sito internet, in quanto il nostro lavoro ha avuto come obiettivo la “conoscenza” e non la “creazione” dell’elettroscopio elettronico. Prof Notaro Fernando Indietro

Materiale Utilizzato Indietro R1= Resistenza da 1 MOhm 1/4 di Watt LED = Diodo LED di qualsiasi colore la batteria, come indicato è da 9 Volt basetta millefori FET = BF 245 (o BF 244) alcuni cavi elettrici con dmax=1,5 cm come antenna va bene uno spezzone di filo di una decina di centimetri; Indietro

Schema del circuito Il circuito è molto semplice come semplice è reperire i componenti da saldare e da collegare in maniera corretta. Come si può vedere vedere si tratta di una realizzazione semplicissima, costituita da soli 4 pezzi contando la batteria. La resistenza, serve a proteggere il FET che altrimenti potrebbe essere seriamente danneggiato da cariche elettrostatiche troppo forti. Indietro

Montaggio Si prende la basetta millefori e si sistemano i componenti. Bisogna essere accorti a connettere in modo esatto tutti i componenti del circuito. L’attenzione principale occorre dare al transistor, il FET BF245C I piedini di questo elemento elettronico hanno un nome proprio: il primo piedino è chiamato Gate, il secondo Source ed il terzo Drain. Dunque, occorre collegare al Gate la resistenza da 1 MOhm, al Source il polo positivo della batteria (o dell'alimentatore) e al Drain il piedino del Led che si trova sulla parte circolare del Led stesso. Collegando in maniera errata il FET il circuito non funzionerà. Bisogna stare attenti a collegare il led in maniera corretta anche il Led: questo elemento si presenta a forma di campana ed ha un parte della superficie laterale che è curva ed una parte piana. Il piedino del Led si trova vicino a quella piccola sporgenza (la parte piana) lo possiamo collegare al polo positivo della batteria (o alimentatore). 1. Gate 2. Source 3.Drain Led Indietro

Prove sperimentali Una volta che è stato montato tutto quanto si vedrà il Led acceso perchè scorrono cariche tra il Source ed il Drain. Per effettuare le nostre prove sperimentali abbiamo utilizzato una bacchetta di bachelite. Abbiamo sfregato la bacchetta con una stoffa di lana caricandola negativamente e avvicinandola all’antennina collegata alla resistenza abbiamo notato lo spegnersi del Led man mano che si avvicina esso e "riaccendersi" appena la allontaniamo. Quello che abbiamo creato è un dispositivo sensibile alla presenza delle cariche Indietro

Spiegazione del fenomeno Abbiamo notato che l’elettroscopio e sensibile non solo alle cariche negative ma anche a quelle positive. Come provarlo? Bene... partiamo dall'inizio: tra il Source ed il Drain scorrono cariche e quindi il Led è acceso; appena avvicino un corpo carico negativamente il Gate ne risente di questo e blocca lo scorrere di tali cariche spegnando di conseguenza anche il Led. Se allontaniamo il corpo carico negaivamente il Led ritornerà a splendere. Ora se avviciniamo alla resistenza un corpo carico positivamente dapprima il Led comincerà a brillare maggiormente e non appena allontaniamo il corpo positivo il Led si spegnerà. Per poterlo "riaccendere" occorre cambiare le cariche nel suo "intorno" (questo perchè il FET ha un effetto memoria nella sua giunzione). Quindi occorre strofinare di nuovo la biro per caricarla negativamente e avvicinarla all'"antenna" (la resistenza da un MOhm) e vedremo riaccendersi il Led. Cliccare sul video per avviare il filmato Indietro

Caratteristiche del transistor montaggio Indietro

Bibliografia Tutto quello che è stato illustrato nella presentazione è tratto dal sito “Sperimentalmente” sito di libera sperimentazione di Tomasi Remo autore del progetto. Indietro