ELETTROSCOPIO A FOGLIE E
POZZO DI FARADAY
L’elettroscopio a foglie è un dispositivo formato da un conduttore metallico (un pomello con un’asta) che termina con due foglioline metalliche molto sottili (d’oro). Esso viene inserito in un’ampolla di vetro (in modo tale che le foglioline siano protette).
Tale strumento consente di fare una misura (semi) quantitativa della carica elettrica dei corpi che avviciniamo o che poniamo in contatto con il pomello. Spesso, dietro queste foglioline c’è una scala graduata.
Se ad es. si avvicina (senza contatto) un penna caricata negativamente per strofinio, le cariche negative indurranno gli elettroni presenti sull’elettroscopio a spostarsi sulle foglioline. Sulle due estremità, cariche uguali si opporranno e genereranno una dilatazione delle foglioline. Se allontaniamo la penna carica, le due foglioline ritorneranno nella loro posizione originale (verticale se era scarico).
Se si avvicina la penna caricata negativamente e si tocca il pomello, le cariche negative si sposteranno sull’elettroscopio e le foglioline si divaricheranno perché cariche negativamente. Questa volta, però, se allontaniamo la penna le foglioline rimarranno divaricate. Per scaricarlo bisogna toccarlo con la mano il pomello e gli elettroni in eccesso, tramite il nostro corpo conduttore, si scaricheranno a terra.
Tale dispositivo è utilizzato anche per determinare il segno della carica. Supponiamo di caricare l’elettroscopio con delle cariche negative. Se avvicinando un corpo (senza contatto) le foglioline si divaricheranno ulteriormente (per induzione), il corpo era carico negativamente, se la divaricazione diminuisce il corpo è carico positivamente.
Il pozzo di Faraday si ottiene sostituendo il pomello con un contenitore di metallo aperto superiormente:
Se si introduce senza toccare le pareti un oggetto (ad es. una penna carica negativamente) nella cavità, le foglie dell’elettroscopio si divaricano (per induzione) di una quantità che è indipendente dalla posizione della penna nell’involucro. La divaricazione dipende solo dalla carica della penna e non dalla sua posizione. Se si allontana la penna, le foglioline ritornano nella loro posizione originale. Ciò consente di misurare la carica (indipendentemente dalla posizione). Se inserisco una penna elettrizzata con un panno di lana (è quindi carica negativamente) osservo una certa apertura delle foglioline. Se inserisco il panno di lana, osservo la stessa apertura delle foglioline. Perciò la carica negativa che si ottiene per strofinio sulla penna è esattamente uguale a quella positiva sul panno di lana. Se si introducono insieme i due corpi, le foglioline sono verticali (scariche).
Se la cavità del pozzo di Faraday viene toccato, le foglioline permangono divaricate anche se si allontana il corpo.
Prof. Vito Egidio Mosca
Imparare la Fisica
