Elettrostatica.

Presentazione sul tema: "Elettrostatica."— Transcript della presentazione:

1 elettrostatica

2 Si verifica facilmente che certi corpi (es
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 (da electron ,ambra) Parte strofinata ebanite vetro Si osserva anche che la proprietà rimane limitata alla parte che è stata stofinata:la 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

3 Verifica del tipo di elettricità presente nei vari corpi
ebanite vetro resina Avvicinando due corpi dello stesso tipo si osserva che si respingono

4 Verifica del tipo di elettricità presente nei vari corpi
Ebanite+resina Ebanite+vetro Resina+vetro Avvicinando due corpi di diverso tipo si osserva che si respingono o si attraggono ripetendo l’esperimemto e usando corpi di vario tipo si osserva che tutti si attirano o si respingono comportandosi come il vetro o la ebanite se un corpo è respinto dalla ebanite si comporta come la ebanite che respinge altra ebanite e attira invece il vetro come lo attira la ebanite si può concludere che esistono solo due tipi di elettricità: simile a quella dell’ebanite(resinosa,negativa) simile a quella del vetro (vitrea,positiva)

5 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,neutre:le cariche si attirano a vicenda Strofinando si introduce energia nel corpo e può avvenire che alcune cariche (negative) si staccano dal corpo strofinante e passano in quello strofinato:il primo diventa allora carico positivamente e il secondo carico negativamente: esempio ebanite strofinata con lana ebanite negativa e lana positiva Esiste solo la possibilità di acquistare o cedere cariche negative e quindi la possibilità che appaia elettricità positiva o negativa:non altro tipo - - - - - - + + + + - - + - + + + La carica rimane localizzata se per natura il corpo non permette lo spostamento delle cariche al suo interno:ISOLANTE

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Strofinando un corpo metallico sembra che la proprietà di elettrizzarsi non appaia:forse perché a contatto con la mano forma un sistema di corpi non isolanti e la carica che invece compare anche strofinando il metallo si distribuisce a tutta la massa metallica e al corpo dell’operatore e anche a terra se non isolato:usando invece un manico isolante per afferrare il corpo metallico,la carica compare e si diluisce in tutta la massa :CONDUTTORE - - - - - - + + + + - - + - + + isolante + - - - - - - + + + + - - + - + + + terra

7 - - - - + - + - + - + - + - + - + + - + - + - + - + - + - +
conduttore Elettroni liberi di spostarsi in tutta la massa - - isolante Elettroni legati a posizione ,senza spostamenti - - Conduttore collegato a terra:trasferisce a terra carica elettrica terra

8 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 Si nota che corpi carichi con lo stesso segno si respingono corpi carichi con segno opposto si attirano

9 Due coppie di sferette con lo stesso segno e la stessa carica,poste a diversa distanza come si comportano? rispondi e clicca Le sferette poste a maggiore distanza si respingono con minore forza più lentamente e con spostamento ridotto

10 Due coppie di sferette con lo stesso segno ,poste alla stessa distanza ma con carica piccola o grande:cosa si osserva riguardo alla carica ? rispondi e clicca A parità di distanza sferette con carica maggiore si respingono con maggiore forza e spostamento più veloce e grande

11 Conclusione: un corpo strofinato da un altro corpo può acquistare una proprietà particolare definità elettricità esistono solo due tipi di elettricità:positiva e negativa compaiono per separazione di cariche elettriche presenti in tutti i corpi la carica rimane localizzata nei corpi isolanti e si distribuisce a tutta la massa nei corpi conduttori corpi con lo stesso segno di carica si respingono corpi con segno opposto di carica si attirano la forza di attrazione o repulsione varia con la quantità di carica presente nei corpi e con la loro distanza (dipende anche dal mezzo interposto…) forza = K *carica1*carica2 / quadrato della distanza forza Carica 1/D

12 Come riconoscere se un corpo è elettrizzato e con quale segno
Come riconoscere se un corpo è elettrizzato e con quale segno ? Descrizione dello strumento Elettroscopio Sfruttando la proprietà che corpi elettrizzati con lo stesso segno si respingono usiamo l’elettroscopio per: verificare se un corpo possiede elettricità statica verificare tipo di elettricità presente in un corpo osservare tipo di elettrizzazione eseguibile:induzione, contatto,strofinio

13 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

14 interpretazione ++++ Il corpo negativo avvicinandosi respinge lontano gli elettroni più vicini:questi raggiungono le lamine, che caricandosi negativamente, 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

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

16 +++ ++++ Interpretazione
Un corpo positivo si avvicina all’elettroscopio attirando gli elettroni più lontani:le lamine diventano positive e si respingono: quando il corpo si allontana gli elettroni sono richiamati dalla carica positiva e le lamine si riuniscono

17 Elettrizzazione per contatto
Un corpo negativo si avvicina all’elettroscopio:le lamine divergono il corpo tocca elettroscopio, si allontana:le lamine rimangono divergenti contro la forza di gravità

18 interpretazione +++ Un corpo negativo cede elettroni all’elettroscopio che risulta così tutto negativo:le lamine divergono;allontanando il corpo, l’elettroscopio rimane negativo e le lamine mantengono la divergenza repulsiva tra cariche

19 +++ interpretazione terra
Un corpo negativo cede elettroni all’elettroscopio che risulta così tutto negativo:le lamine divergono;allontanando il corpo, l’elettroscopio rimane negativo e le lamine mantengono la divergenza repulsiva tra cariche toccando l’elettroscopio,collegandolo a terra,le lamine si riavvicinano:strumento neutralizzato

20 + Elettroscopio carico:quale segno?
Corpo negativo avvicinato aumenta divergenza lamine:che segno avranno?perchè divergono? Corpo positivo avvicinato riduce divergenza lamine:che segno avranno?perchè convergono?

21 + Elettroscopio carico negativamente:infatti avvicinando corpo negativo,per induzione aumenta la carica negativa sulle lamine che quidi divergono; invece avvicinando corpo positivo che richiama verso l’alto cariche negative,rende meno negative le lamine stesse e quindi si riduce la loro repulsione:convergono

22 - Avvicinando corpo negativo a elettroscopio collegato a terra non si nota alcuna divergenza delle lamine:ma quando si allontana il corpo e insieme si toglie collegamento a terra, le lamine divergono e restano divergenti:che carica hanno?rispondi e poi clicca Collegato a terra

23 Il corpo negativo avvicinato,per induzione,respinge carica negativa dello strumento nel punto più lontano:in questo caso la terra (alla quale è collegato):le lamine rimangono verticali:quando si allontana il corpo e si toglie il collegamento con la terra,le cariche negative non possono riunirsi a quelle positive risalendo sullo strumento e quindi tutto l’elettroscopio risulta positivo: - + - - + + + + + + Infatti avvicinando un corpo negativo le lamine convergono perché per induzione alcune cariche negative vengono sospinte lontano dalla sferetta e quindi neutralizzano in parte la carica positiva delle lamine Collegato a terra

24 -+ - -+ - Pendolino elettrico
Avvicinando un corpo negativo al pendolino (sughero metallizzato in superficie) si osserva che la sferetta viene attirata dal corpo,lo tocca,poi si allontana,ritorna verso il corpo,lo tocca e ripete il ciclo:cosa avviene? Rispondi e poi clicca -+ - -+ - Il corpo negativo avvicinandosi ,per induzione respinge le cariche negative sul lato opposto generando una carica positiva sul lato vicino:la sferetta viene attirata e tocca il corpo negativo:si carica di eccesso di carica negativa e viene respinta:cede all’aria la carica in eccesso e inizia moto pendolare che la riporta al ciclo precedente