Elena Lasagna

26/02/2013

Perciò un corpo, con lo strofinio, si elettrizza positivamente o negativamente,  a seconda che ceda o attiri a sé gli elettroni. In un corpo isolante, nucleo ed elettroni,  rimangono nelle rispettive posizioni e, quindi, l’elettricità non si propaga in esso.

Nei conduttori invece, alcuni elettroni muovendosi rapidissimamente negli spazi interatomici, in tutte le direzioni, trasportano in ogni punto del corpo la loro carica elettrica.

27/02/2013

Elettrizzazione per influenza

Finora abbiamo visto due modi per elettrizzare un corpo :

1) per strofinìo

2) per contatto con un altro corpo elettrizzato.

Vi è un altro modo , un terzo, a distanza che si chiama ” elettrizzazione per influenza o induzione elettrostatica “.

  Si abbia un corpo  C, che sia elettrizzato per esempio positivamente ; vicino ad esso , senza toccarlo , si ponga un corpo ” conduttore ” isolato AB.  Il corpo C richiama per attrazione,  vicino a sé , gli elettroni vaganti lungo AB.  e, li accumula in A ; il conduttore  AB. perciò , si elettrizza sotto l’influenza di C : Nel punto A, vicino a C , con elettricità di segno contrario a quella di C   ( nell’esempio detto negativamente ); e invece nel punto B, più lontano , con elettricità dello stesso segno , ( nel nostro caso positivamente ) ; in mezzo rimane una zona neutra ; cioè non elettrizzata  ( vogliamo ricordarci che hanno lo stesso comportamento anche le calamite ).

Se però mentre è sotto l’influenza di C si pone AB. in comunicazione con la  Terra , per esempio toccandolo col dito in qualunque punto,  allorché poi si allontana C  e si toglie contemporaneamente la comunicazione di AB. con la Terra, si trova questo conduttore elettrizzato tutto di segno contrario  a C.  Questo avviene perché toccando Ab. con il dito,  il conduttore che si elettrizza per influenza di  C   è formato dall’insieme di AB , del nostro corpo e della Terra;  Il punto più vicino a  C è ora tutto quanto il conduttore AB che si elettrizza perciò di segno contrario a  C,  Il punto più lontano è la Terra,  che si elettrizza dello stesso segno di  C;  Allontanando  C e togliendo il contatto col dito, rimane su  AB, come si è detto , l’elettricità  di segno opposto a C.

Osserviamo che l’influenza di  C su  AB avviene solo se fra di essi vi è un mezzo isolante ; ma non avviene se vi è interposto un conduttore, in comunicazione con la Terra ;  come pure non vi è nessuna elettrizzazione se AB è un corpo isolante.   Per il fatto che l’influenza si trasmette attraverso gli isolanti,  questi si chiamano  ” Dielettrici “,  come  ” Diatermani ” si chiamano i corpi che lasciano passare il calore  ” Diafani ”  quelli che lasciano passare la luce.

  Con l’influenza elettrostatica si spiegano parecchi fatti :

1) abbiamo detto che si attirano due corpi elettrizzati di segno contrario , e  non un corpo elettrizzato e uno  no.  E allora come si spiega , per esempio ,  L’attrazione  che esercita un corpo elettrizzato sulla pallina del pendolino?  Ciò avviene perché la pallina, sotto l’influenza del corpo elettrizzato, si elettrizza nel punto più vicino,  di elettricità di segno contrario ; per cui,  essendo affacciati corpi elettrizzati di segno opposto, si attirano.

2) Per vedere  con l’elettroscopio  se un corpo è elettrizzato , non è necessario toccare la pallina ; basta avvicinare il corpo elettrizzato, senza toccare l’elettroscopio, con ciò,  la bacchetta di metallo di questo, si elettrizza per influenza ; la parte più vicina cioè la pallina A , si elettrizza di segno contrario , e la parte più lontana,  cioè le foglioline, si elettrizzano di elettricità dello stesso segno del corpo.  Le foglioline perciò divergono perché cariche dello stesso segno.  Se però si allontana il corpo elettrizzato,  le foglioline si chiudono subito.

Elettroscopi

Gli elettroscopi servono a vedere se un corpo è elettrizzato e, di che segno.

La polvere  elettroscopica :

È formata da un miscuglio di Minio  e Zolfo, in polvere finissima.  Viene lanciata con un setaccio di seta o, con un soffietto,  sui corpi elettrizzati ; Zolfo e Minio si separano,  lo Zolfo ( giallo ) va sulle parti elettrizzate positivamente e, il Minio ( rosso ) su quelle elettrizzate negativamente , che così si riconoscono dal colore e dalla polvere.

Ciò avviene perché i granelli di Minio e di zolfo,  strofinando tra loro o  contro le maglie del setaccio, si elettrizzano: lo Zolfo negativamente perché è una resina,  il Minio positivamente perché è l’ossido di un metallo. Per questo, sono attratti dai corpi elettrizzati  nel modo detto.

L’ Elettroscopio  a foglioline:

È  quello più comunemente adoperato.  È  formato da una bottiglia di vetro, chiusa da un tappo, attraverso cui passa una bacchetta di metallo che,  termina superiormente con una pallina pure di metallo.  Inferiormente, sono attaccate alla bacchetta due striscioline  SS di foglia d’oro o anche di alluminio. Sono di quelle foglie che adoperano i legatori per le dorature dei libri, dello spessore di un millesimo di millimetro, e anche di meno.

Toccando la pallina con un corpo elettrizzato, le foglioline ricevono elettricità dello stesso segno e si respingono. Una  volta allontanate, le foglioline dovrebbero rimanere perennemente discoste, ma poiché l’aria  che è nell’interno della bottiglia  non è perfettamente isolante, avviene che , l’elettricità si disperde poco a poco e, le foglioline vanno lentamente  ma  continuamente accostandosi.

Ciò avviene in molti minuti, se l’aria è asciutta, in pochi secondi con il tempo umido e  istantaneamente toccando la pallina con il dito.  Per riconoscere di che segno è elettrizzato un corpo,  dopo aver caricato l’elettroscopio,  si accosta alla pallina di questo  una bacchetta di vetro elettrizzata : se le foglioline si scostano maggiormente, allora il corpo era elettrizzato come il vetro,  cioè positivamente; se invece le foglioline si richiudono,  il corpo  era elettrizzato di segno contrario  al vetro, cioè negativamente.

Densità  elettrica

Si chiama densità elettrica in un punto , la quantità di elettricità che risiede sull’unità di superficie contenente un punto.

  L’elettricità alla superficie, si distribuisce uniformemente solo nel caso che il conduttore abbia forma sferica ; cioè su ogni sfera la densità è costante in ogni punto.

  Su un conduttore allungato, l’elettricità non si distribuisce uniformemente ; ma si accumula maggiormente alle estremità. La densità cresce cioè con la curvatura della superficie , perciò, su un conduttore allungato, la densità è maggiore alle estremità che non al centro, ed è maggiore nelle parti convesse che non nelle concave.

28/02/2013

La  Tensione  elettrostatica  –  Potere  delle punte

Si spiega perché l’elettricità risieda alla superficie, pensando che vi sia repulsione fra le singole cariche elettriche dello stesso segno,   che risiedono nei veri punti interni di  un conduttore ;  in modo che queste cariche tendono ad allontanarsi dal centro alla periferia.

  Ma anche alla superficie,  si dovrebbero esercitare queste azioni repulsive ,  e l’elettricità dovrebbe abbandonare il conduttore ;  ciò non avviene perché attorno al conduttore vi è il mezzo isolante che lo circonda, ad esempio , l’aria, che trattiene l’elettricità sulla superficie del corpo.  Però l’elettricità,  preme sull’isolante e , determina quella che si chiama la ” pressione o tensione elettrostatica “.

  Nel caso limite in cui il conduttore sia una punta aguzza ,  l’elettricità vi si accumula con una densità enorme ; si genera allora una tensione così forte, sull’isolante circostante,  che questo non può più trattenere l’elettricità che , così , sfugge dal conduttore e si diffonde nell’aria che lo circonda.

È  questo il potere delle punte:  cioè le punte lasciano sfuggire l’elettricità.   Questa , uscendo,  elettrizza l’aria dello stesso segno che perciò viene respinta ; si forma quindi, davanti alla punta un soffio o ” vento elettrico “.

Potenziale

Per valutare l’energia dell’acqua di un serbatoio, non basta considerare solo la quantità di essa;  ma anche l’altezza, o  il livello a cui essa si trova. Così pure come per un gas racchiuso in un recipiente, occorre considerare oltre la quantità di esso,  anche la pressione a cui è sottoposto;  come per il calore ,  è necessario considerare la quantità di calore e la temperatura  a cui si trova.

  Allo stesso modo,  in un corpo elettrizzato,  non basta considerare la quantità di elettricità che vi risiede;  poiché l’effetto che si può trarne,  dipende anche da un certo stato in cui essa si trova. Questo stato dell’elettricità,  lo chiameremo  ” Potenziale  elettrico ” del corpo elettrizzato; quindi:

il potenziale per i corpi elettrizzati esprime   ciò che  è per i liquidi  il livello,   per i gas la pressione,   per il calore la temperatura.

Chiameremo  ” potenziale  zero ” quello del suolo o, di un corpo non elettrizzato.  E come per l’acqua,  il lavoro che essa potrà compiere, si valuterà moltiplicandone il peso per l’altezza da cui cade;  diremo parimenti che , se da un corpo elettrizzato, si scarica una certa quantità di elettricità, essa è suscettibile di compiere un lavoro che, si ottiene, moltiplicando tale quantità di elettricità per il suo potenziale.

Unità  di potenziale

Le seguenti altre analogie con un liquido, chiariscono meglio il concetto di potenziale.

Si assume come livello zero quello del mare; si considera come positivo, un livello superiore a quello del mare,  come negativo,  quello al di sotto.

Si assume come potenziale zero quello della terra ;  si considera come positivo il potenziale superiore a quello della terra,  come negativo quello al di sotto.

Fra elettricità positiva e negativa cioè, vi è solo differenza per il potenziale; essendo elettrizzati positivamente quei corpi  il cui potenziale è maggiore di zero  e, negativamente, quelli a potenziale minore di zero.

 Continua  nell’articolo elettrologia tre…