Bilancia elettrica di Coulomb (1785)

Bilancia elettrica di Coulomb (collezione De Rubeis)

Bilancia elettrica di Coulomb (collezione De Rubeis).

La bilancia elettrica di C. Augustin de Coulomb (1736 - 1806) è una bilancia di torsione utilizzata dallo stesso scienziato per la verifica sperimentale delle leggi fondamentali dell’elettrostatica.
Coulomb presentò la legge dell’elettrostatica, che porta il suo nome, come un risultato ottenuto, in modo semplice e diretto, dalle prove sperimentali eseguite con la sua bilancia elettrica.

 

La ricostruzione qui esposta è costituita da una custodia di vetro che poggia sulla base in legno, con quattro piedini regolabili. A circa metà altezza è visibile una scala opportunamente graduata, leggibile sia internamente che esternamente rispetto alla custodia di vetro. Sulla lastra di vetro sostenuta da un telaio in ottone, nella parte superiore della custodia, è fissato un tubo di vetro nel quale è posta una testa goniometrica, libera di ruotare intorno al suo asse. Il filo di sospensione, elemento importante dello strumento, è ancorato alla parte superiore della testa goniometrica, libero di ruotare in modo indipendente; la parte inferiore sostiene un’asticciola (giogo della bilancia) alle cui estremità sono posti, da una parte, una piccola sferetta e, dall’altra, un contrappeso di forma tale da smorzare oscillazioni indesiderate. Attraverso un foro sulla lastra superiore della bilancia viene introdotta una sferetta portatrice di carica, fissata ad una astina metallica con manico isolante; frontalmente viene posizionata la pallina fissata al giogo della bilancia. Quando le due sferette si troveranno elettrizzate, e di segno contrario, il giogo si sposterà, allontanandosi dalla pallina fissa, con una torsione elastica del filo di sospensione, portandosi in una posizione in cui sarà possibile misurare l’angolo di rotazione. Da queste misure angolari si risale alla legge delle forze elettrostatiche proporzionali all’inverso del quadrato della distanza tra le cariche (legge di Coulomb).
Ancora oggi vengono ripetuti esperimenti con ricostruzioni di strumenti storici. I risultati che si ottengono risultano complessi e non privi di ambiguità.