ABSTRACT: Leaf electroscope.
Inventory date 1912. This electroscope signals the presence of electric charges both if charged by contact or if it undergoes electrostatic induction. It has got several didactic purposes especially in qualitative electrostatic experiments. It is also used to recognize the type of charge. Its functioning is based on the superposition of two effects on the extremely light metal leaves, the two effects are due to the force of gravity and to the repulsive electric force caused by charges of the same sign on their surface. The two forces reach a balance at a certain angle. The higher the number of charges is, the higher the increase in the spreading apart of the little leaves.
Traduzione di Alex Vlasovs, supervisione della prof.ssa Meri Biancucci.
Elettroscopio a foglie.
Nell`inventario del gennaio 1912 viene citato un elettroscopio al n° 898; nell`inventario D del 1933/1937, al n° 374 si trova un “elettroscopio a foglie di alluminio” detto “in esistenza”: forse si tratta dello stesso esemplare e forse di questo esemplare, certamente antico.
I primi elettroscopi risalgono al `700. Il più semplice dei quali, costruito da John Canton nel 1753, consisteva di due palline di sambuco sospesa ognuna ad un filo.
Il loro funzionamento si basa sulla sovrapposizione di due effetti sulle foglioline leggerissime di metallo, sospese ad un`asticella conduttrice collegata all`elettrodo esterno.
La forza di gravità tende a mantenere le foglioline in posizione verticale, ma quando esse si caricano dello stesso segno, la forza elettrica repulsiva tende ad allontanarle reciprocamente. Le foglioline dunque assumono una nuova posizione di equilibrio, formando un angolo che indica in modo non lineare la quantità di cariche presente su di esse.
Alcuni autori affermano che A. Volta fu il primo ad usare foglioline d`oro, ma è certo storicamente che il merito va a A. Bennet nel 1786.
Secondo G. Gamow e altri, F. Haukesbee inventò l`elettroscopio nel 1705.
L`oro si può ridurre a striscioline quasi trasparenti, ma l`alluminio ha un peso specifico molto minore.
La bottiglia di vetro serve per proteggere le foglioline e la presenza di sali dovrebbe mantenere l`interno privo di umidità. L`elettrodo esterno è costituito da un disco o da una sferetta di metallo, a seconda dell`uso.
L’ esemplare ad un primo esame presentava una sola fogliolina di alluminio. Questo aspetto richiama un elettrometro a una foglia d’oro la cui figura 1-301 si trova a pag. 23 del testo L. Olivieri ed E. Ravelli, Elettrotecnica, Vol. I, Cedam, Padova, 1959.
Nel maggio 2010 è stata applicata la seconda fogliolina, per quanto, data la presenza del sottile elettrodo centrale, esso può funzionare con una sola fogliolina.
L`elettroscopio segnala la presenza di cariche, sia quando viene caricato per contatto e in questo caso si scarica lentamente in ambiente secco, sia quando è soggetto a induzione elettrostatica e allora l`indicazione dipende dalla vicinanza dell`oggetto carico.
Esso ha una piccola capacità e, quando sulle foglioline è presente un eccesso di cariche, fornisce un`indicazione del potenziale raggiunto.
L`elettroscopio è affidabile in un ambiente secco; una eccessiva umidità lo scarica rapidamente o ne impedisce la carica. Esso è sensibile pure alla geometria e alla natura dei corpi circostanti e, anche se fornisce indicazioni qualitative, queste devono essere interpretate correttamente.
Un suo impiego nella didattica è il riconoscimento del tipo di carica.
Per averne una spiegazione più dettagliata scrivere: “Elettroscopio e riconoscimento di carica” su Cerca.
Si strofina una bacchetta di plexiglas con un panno di lana asciutto, ottenendo una carica positiva, con questa si tocca poi l`elettrodo dell`elettroscopio e si osserva il divergere delle foglioline. Se si accosta ora una bacchetta carica dello stesso segno, le foglioline divergeranno ancor di più; mentre se si avvicina un`altra bacchetta carica di segno opposto le foglioline dapprima si avvicineranno per poi divergere di nuovo. Il diverso comportamento indica che la carica è di segno uguale o di segno opposto a quella dello strumento. Durante le operazioni può accadere che scocchi una piccola scintilla tra la bacchetta e l`elettrodo, falsando la prova.
Altri impieghi comuni sono: la dimostrazione dell`induzione elettrostatica con due elettroscopi e un conduttore; l`illustrazione degli effetti della gabbia o del pozzo di Faraday-Beccaria; l`indicazione dei potenziali nel condensatore di Epino; ecc. .
La figura 9 è a pag. 32 di J. E. H. Gordon A Physical Treatise om Electricity and Magnetism Vol. I, D.
Appleton & Co. New York, 1889. Che si può vedere all’indirizzo:
https://archive.org/details/aphysicaltreati04gordgoog/page/n58/mode/2up?q=J.+E.+H.+Gordon+A
+Physical+Treatise+om+Electricity+and+Magnetism+Vol.+I
La figura 1647 è a pag. 107 del Catalogue N° 10 Physical Instruments by Ferdinand Ernecke, Berlin S.W. [1884?] che si può consultare all’indirizzo:
https://archive.org/details/catnumtenphyinst00newmrich/page/n5/mode/2up?q=F.+Ernecke
Bibliografia:
F. A. Levi ed E. Bilancia, Cosa rivela l`elettroscopio, La Fisica nella scuola, XVII 1 1984.
C. Goretti Miniati, Elementi di Fisica, vol. II, F. Cuggiani, Roma 1909.
F. Cajori, Storia della fisica elementare, N. Zanichelli, Bologna 1908.
G. Gamow, Biografia della fisica, Mondadori, Milano 1974.
L`oggetto è esposto al Museo MITI, su proposta di Fabio Panfili.
Foto di Federico Balilli e di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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