Concetti Chiave
- L'elettrizzazione per strofinio si manifesta quando materiali come vetro o plastica, strofinati con tessuti, acquisiscono carica elettrica, attraggono oggetti leggeri e si comportano diversamente a seconda della loro natura.
- Benjamin Franklin ha teorizzato che l'elettricità vetrosa e resinosa derivano rispettivamente da un eccesso e da una carenza di elettricità, definendo l'elettricità vetrosa come positiva e quella resinosa come negativa.
- L'elettrizzazione per contatto avviene quando un corpo carico trasferisce la propria carica a un altro corpo attraverso il contatto diretto, come dimostrato dall'utilizzo dell'elettroscopio.
- Gli elettroscopi rilevano la presenza di carica elettrica esponendo foglioline che si allontanano maggiormente quanto più alta è la carica, ma la carica può disperdersi attraverso il contatto con un conduttore come il corpo umano.
- L'induzione elettrostatica permette di elettrizzare un corpo conduttore senza contatto diretto, avvicinando un materiale carico che causa la separazione delle cariche all'interno del conduttore.
Indice
Elettrizzazione per strofinio, per contatto e per induzione elettrostatica
L'elettrizzazione per strofinio. Alcuni fenomeni elettrici erano già conosciuti dai Greci, il termine stesso elettricità deriva dal termine greco élektron che indica l'ambra, una resina fossile che se strofinata con la pelle di un animale è in grado di attrarre oggetti molto leggeri come frammenti di pelo, pagliuzze ecc...Anche una bacchetta di plastica se strofinata con un panno di lana può attirare pezzetti di carta, oltre questa esistono diversi altri materiali che mostrano comportamenti simili dopo essere stati strofinati come il legno o la ceramica. Diremo che questi corpi sono stati elettrizzati. Se poi proviamo ad avvicinare due bacchette di plastica, o vetro, dopo averle strofinate noteremo che si respingono mentre una bacchetta di vetro e una di plastica elettrizzate si attirano. Per spiegare questi fenomeni vennero proposte diverse teorie ma quella maggiormente accettata dai fisici fu quella di Benjamin Franklin, secondo cui l'elettricità "vetrosa" era dovuta ad un eccesso di elettricità mentre quella "resinosa" ad una carenza di elettricità. Franklin denominò positiva l'elettricità vetrosa e negativa quella resinosa. Secondo Franklin, lo sfregamento di una bacchetta di vetro con un panno di seta caricava positivamente il vetro e negativamente la seta che cedeva quindi una parte della sua carica elettrica al vetro. il contrario invece succedeva strofinando una bacchetta di ambra con una pelle (la bacchetta perde carica elettrica e si carica negativamente e la pelle positivamente). Franklin stabilì quindi che:" I corpi elettrizzati hanno acquisito carica elettrica".
L’elettrizzazione per contatto
È possibile elettrizzare un corpo anche ponendolo a contatto con un altro corpo elettricamente carico. Possiamo verificare se un corpo è elettrizzato attraverso uno strumento chiamato elettroscopio. Prendiamo per esempio una bacchetta di vetro sfregata con un panno di seta, perde elettroni e acquista quindi carica positiva, quando la bacchetta è portata a contatto con l’asticciola metallica dell’elettroscopio attrae elettroni dall’asticciola la quale si carica positivamente, mentre gli elettroni giunti sulla bacchetta neutralizzano almeno in parte la sua carica positiva. L’asticciola a sua volta attira elettroni dalle lamine dell’elettroscopio che si caricano entrambe positivamente e quindi si respingono facendo allontanare le foglioline tra loro. Maggiore è la carica presente maggiore è la divaricazione delle foglioline. Poiché il corpo umano è un buon conduttore, se tocchiamo con una mano un elettroscopio ci accorgiamo che le foglioline si abbassano segnalando che la carica elettrica si è dispersa. L’elettroscopio non si scarica invece se indossiamo guanti isolanti di gomma che non permettono il movimento degli elettroni. (sono sempre le cariche negative, e quindi gli elettroni, a spostarsi).
L’elettrizzazione per induzione elettrostatica
È possibile elettrizzare un corpo conduttore anche in un terzo modo, che prende il nome di induzione elettrostatica. Poniamo due sbarre metalliche scariche a contatto tra loro, colleghiamone le estremità a due elettroscopi e avviciniamo una bacchetta di vetro elettrizzata a uno dei due elettroscopi. Osserviamo che le lamine dei due elettroscopi divergono, segnalando la presenza di carica elettrica. Separiamo a questo punto le due sbarre, mantenendo la bacchetta di vetro sempre vicino all’elettroscopio e notiamo che gli elettroscopi segnalano ancora la presenza di carica elettrica, anche dopo che la bacchetta è stata allontanata.Domande da interrogazione
- Qual è il principio dell'elettrizzazione per strofinio?
- Come funziona l'elettrizzazione per contatto?
- In che modo l'induzione elettrostatica elettrizza un corpo?
- Qual è il ruolo dell'elettroscopio nell'elettrizzazione?
- Perché il corpo umano può scaricare un elettroscopio?
L'elettrizzazione per strofinio si verifica quando materiali come l'ambra o la plastica vengono strofinati con altri materiali, acquisendo carica elettrica e attirando oggetti leggeri. Questo fenomeno era noto già ai Greci e spiegato da Benjamin Franklin.
L'elettrizzazione per contatto avviene quando un corpo elettricamente carico viene messo a contatto con un altro corpo, trasferendo parte della sua carica. Questo può essere verificato con un elettroscopio, che mostra la carica attraverso la divergenza delle sue foglioline.
L'induzione elettrostatica elettrizza un corpo conduttore avvicinando un oggetto carico senza contatto diretto. Questo provoca una separazione delle cariche all'interno del conduttore, che può essere rilevata con un elettroscopio.
L'elettroscopio è uno strumento utilizzato per rilevare la presenza di carica elettrica su un corpo. Mostra la carica attraverso la divergenza delle sue foglioline, che si allontanano maggiormente con l'aumentare della carica.
Il corpo umano è un buon conduttore e, toccando un elettroscopio, permette la dispersione della carica elettrica, facendo abbassare le foglioline. Questo non accade se si indossano guanti isolanti di gomma.
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