PILLOLE DI elettrostatica

(dal greco electron che vuol dire “ambra”) Si verifica facilmente che certi corpi (es.ebanite, vetro, ambra, resine..) se strofinati con un panno o pelle di animale acquistano la proprietà di attirare leggeri frammenti di paglia, carta, sughero… A tale proprietà si assegna il nome di Elettricità (dal greco electron che vuol dire “ambra”) Parte strofinata ebanite vetro Si osserva che la proprietà di attrazione rimane limitata alla parte che è stata strofinata: l’ estremità non strofinata non attira i frammenti resina Non strofinata,non attira Perché appare tale proprietà? Perché rimane localizzata? E’ dello stesso tipo nei diversi corpi? ebanite

( clicca sulle immagini) Verifica del tipo di elettricità presente nei vari corpi ( clicca sulle immagini) ebanite vetro resina Avvicinando due corpi dello stesso tipo si osserva che si respingono

Ebanite + resina Resina + vetro Ebanite + vetro Verifica il tipo di elettricità presente nei vari corpi Ebanite + resina Ebanite + vetro Resina + vetro Avvicinando due corpi di diverso tipo si osserva che essi si respingono o si attraggono Si può concludere Esistono solo due tipi di elettricità: 1) simile a quella dell’ebanite (resinosa, negativa) 2) simile a quella del vetro (vitrea,positiva)

Perché compare tale proprietà ? Ipotesi: Le particelle di ogni sostanza contengono cariche negative e cariche positive in uguale quantità: infatti normalmente si presentano senza carica e sono dette neutre. Dallo strofinìo dei materiali si formano cariche elettriche perché c’è un movimento degli elettroni da un corpo all’altro. Se elettroni si staccano dal corpo strofinante e passano in quello strofinato: il primo risulta carico positivamente , il secondo carico negativamente: (per esempio ebanite strofinata con lana. L’ ebanite assume carica negativa, la lana positiva La carica rimane localizzata se il corpo non permette lo spostamento delle cariche al suo interno ovvero se è un ISOLANTE - - - - - - + + + + - - + - + + +

- - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + Strofinando un corpo conduttore (per es. metallico) , la proprietà di elettrizzarsi non si manifesta . Il metallo a contatto con la mano forma un sistema di corpi non isolanti. La carica che compare anche strofinando il metallo si distribuisce a tutta la massa metallica , al corpo dell’operatore e anche a terra. Usando un manico isolante per afferrare il corpo metallico, la carica compare e si diluisce in tutta la massa del :CONDUTTORE - - - - - - + + + + - - + - + + isolante + - - - - - - + + + + - - + - + + + terra

- - - - + - + - + - + - + - + - + + - + - + - + - + - + - + Nel conduttore: Elettroni liberi di spostarsi in tutta la massa - + - + - + - + - + - + - + Nell’isolante Elettroni legati a posizione ,senza spostamenti - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - Conduttore collegato a terra::trasferisce a terra carica elettrica terra

Coppie di sferette con carica elettrica libere di spostarsi su piano isolante Cosa si nota ?rispondi e clicca Entrambe positive Entrambe negative Negativa e positiva In definitiva corpi carichi con cariche dello stesso segno si respingono corpi carichi con cariche di segno opposto si attraggono

Clicca sull’immagine e osserva Clicca sullo schermo bianco e osserva Due coppie di sferette cariche con lo stesso segno e con la stessa quantità di carica, poste a distanza diversa come si comportano? clicca Le sferette poste a maggiore distanza si respingono con minore forza più lentamente e con spostamento ridotto

Sfere con quantità di carica minore Sfere con quantità di carica maggiore Due coppie di sferette cariche con lo stesso segno , poste alla stessa distanza ma con quantità di carica diversa come si comportano? clicca A parità di distanza, sferette con carica maggiore si respingono con maggiore forza , spostamento più veloce e grande

forza = K *carica1* carica2 / quadrato della distanza Conclusioni 1) Un corpo strofinato da un altro corpo può acquistare una proprietà particolare definita elettricità 2) esistono solo due tipi di elettricità: positiva e negativa 3) la carica rimane localizzata nei corpi isolanti e si distribuisce a tutta la massa nei corpi conduttori 4) corpi con lo stesso segno di carica si respingono, corpi con segno opposto di carica si attirano 5) la forza di attrazione o repulsione varia con la quantità di carica presente nei corpi e dipende dalla loro distanza (dipende anche dal mezzo interposto…) forza = K *carica1* carica2 / quadrato della distanza

L’ELETTROSCOPIO L'elettroscopio è un semplice strumento con il quale è possibile rilevare la carica elettrica di un corpo .Esso è costituito da un'asta metallica verticale che porta, alla sua estremità inferiore, due foglie metalliche molto sottili, generalmente d'oro o di alluminio. La parte superiore dell'asta termina con una piccola sfera metallica. Il tutto è racchiuso in una custodia di vetro. Se l'elettroscopio non è elettrizzato, le due foglioline si dispongono verticalmente sotto l'azione del loro peso. Toccando la sferetta superiore con un corpo dotato di carica elettrica, una parte di questa si diffonde in tutto il conduttore. Le due foglie, essendo ora cariche di elettricità dello stesso segno, si respingono, e divergono tanto più quanto maggiore è la loro carica elettrica.

Induzione elettrostatica Un corpo carico negativamente si avvicina all’elettroscopio: le lamine si allontanano: quando il corpo si allontana le lamine per gravità si riavvicinano

interpretazione Il corpo carico negativamente avvicinandosi , per effetto del fenomeno di induzione elettrostatica,carica la sfera metallica con cariche di segno opposto. Le foglioline si caricano con cariche uguali e per questo si respingono. ++++ Quando il corpo si allontana, gli elettroni vengono richiamati dalla carica positiva rimasta nel luogo di origine e la gravità riunisce le lamine