Pozzo di Beccaria con pennacchi

Pozzo di Beccaria con pennacchi (collezione De Rubeis)

Pozzo di Beccaria con pennacchi (collezione De Rubeis).

Il pozzo di Beccaria, nella sua forma più classica, è costituito da un cilindro cavo in ottone avente un'apertura sulla base superiore, un sostegno in vetro e legno isola elettricamente il cilindro dal suolo. Nella originale versione proposta da Carlo De Rubeis, lungo lo sviluppo laterale del cilindro sono presenti delle aperture in corrispondenza dei cui settori sono disposti, esternamente ed internamente, dei pennacchi di carta velina.

Il dispositivo consente di evidenziare che le cariche in eccesso su un conduttore isolato e in equilibrio elettrostatico, sia positive sia negative, si distribuiscono sulla superficie esterna del conduttore. Quando le cariche elettriche sono in equilibrio, il campo elettrico all'interno del conduttore è nullo.
Infatti si può osservare che una volta elettrizzato il cilindro cavo, caricato per contatto o per induzione, i pennacchi di carta disposti lungo la superficie esterna leviteranno, mentre quelli interni resteranno fermi, a dimostrazione del fatto che le cariche si muovono sempre verso la superficie esterna del conduttore. Tale proprietà fa si che i conduttori cavi siano utilizzati come schermi elettrostatici per proteggere, al loro interno, oggetti o persone dalle possibili azioni di un campo elettrostatico esterno. Analoga funzione è svolta dalla gabbia di Faraday.
Carica per induzione: poiché le forze elettriche agiscono a distanza, una sbarretta carica induce, senza che vi sia un contatto fisico diretto, cariche positive e negative sui lati opposti di un conduttore. Ponendo il conduttore a contatto con la terra, le cariche che sono respinte dalla sbarretta passano nel terreno; a questo punto sul conduttore c'è una carica netta. Rimuovendo il filo che collega la sfera con la terra e mantenendo la sbarretta carica ancora al suo posto, la carica netta rimane ferma nel conduttore. Infine, togliendo la sbarretta, il conduttore mantiene la carica che è di segno opposto a quello della sbarretta. Per cui la carica indotta su un conduttore ha il segno opposto della carica sulla sbarretta; al contrario, se il conduttore è caricato per contatto, esso acquista una carica dello stesso segno della carica della sbarretta.