Cos'è elettroscopio?

Un elettroscopio è uno strumento scientifico utilizzato per rilevare la presenza e la grandezza di una carica elettrica su un corpo. Funziona in base al principio dell'induzione elettrostatica e della repulsione tra cariche dello stesso segno.

Principio di Funzionamento:

Un elettroscopio tipico è costituito da:

• Una verga metallica verticale (spesso di ottone o alluminio).
• Due foglioline metalliche sottili (generalmente oro o alluminio) sospese all'estremità inferiore della verga.
• Un contenitore isolante, solitamente in vetro, che protegge le foglioline dalle correnti d'aria che ne comprometterebbero il movimento.
• Una sfera o disco metallico all'estremità superiore della verga, utilizzato per facilitare il contatto con l'oggetto da testare.

Quando un oggetto carico viene avvicinato o toccato alla sfera metallica, le cariche elettriche libere nella verga si ridistribuiscono a causa dell'induzione%20elettrostatica. Se l'oggetto è carico positivamente, gli elettroni vengono attratti verso la sfera, lasciando le foglioline cariche positivamente. Se l'oggetto è carico negativamente, gli elettroni vengono respinti verso le foglioline, caricandole negativamente.

Poiché le foglioline sono cariche con lo stesso segno, si respingono l'una dall'altra, allontanandosi. L'angolo di divergenza delle foglioline è indicativo della quantità di carica presente. Maggiore è la carica, maggiore è la repulsione e quindi la divergenza.

Tipi di Elettroscopi:

• Elettroscopio a foglia d'oro: Il tipo più classico, che utilizza foglioline d'oro a causa della loro alta conducibilità e malleabilità.
• Elettroscopio a sfera: Meno sensibile dell'elettroscopio a foglia d'oro, ma più robusto. Utilizza la deflessione di una piccola sfera sospesa.

Utilizzo:

• Rilevare la presenza di carica: L'elettroscopio indica se un oggetto è carico elettricamente o meno.
• Determinare il segno della carica: Tramite un procedimento di induzione e confronto con un oggetto di carica nota, è possibile determinare se la carica sconosciuta è positiva o negativa.
• Misurare la quantità di carica: Sebbene non sia uno strumento di misura precisa, la divergenza delle foglioline fornisce una stima approssimativa della quantità di carica.
• Dimostrazioni in classe: L'elettroscopio è un ottimo strumento didattico per illustrare i concetti di elettricità statica, induzione e carica elettrica.

Limitazioni:

• Sensibilità: La sensibilità dipende dalla costruzione dello strumento e dalle condizioni ambientali (umidità, presenza di correnti d'aria).
• Non quantitativo: Non fornisce una misura precisa della carica, ma solo una stima relativa.
• Influenza dell'ambiente: L'elettroscopio è influenzato da fattori ambientali come l'umidità, che può scaricare le foglioline.