Elettroscopio a foglie d’oro (1780 circa)

Elettroscopio a foglie d’oro (1780 circa) (collezione De Rubeis)

Elettroscopio a foglie d’oro (1780 circa) (collezione De Rubeis).

L'elettroscopio è uno strumento che permette di rivelare se un corpo è carico elettricamente ed esprimere un giudizio sullo stato relativo di carica tra due o più corpi carichi (1). A differenza dell'elettrometro, non può quantificare la carica elettrica.
Lo strumento è costituito da due foglioline metalliche (solitamente d’oro) sospese ad un asta metallica che le collega elettricamente ad una sfera posta alla sua estremità, il tutto è protetto da una campana in vetro. In alcune versioni, alla base della campana, lungo il diametro di un disco di lamiera, scorrono due asticciole metalliche, le cui sommità terminano con una sferetta; l’avvicinamento o l’allontanamento delle astine rispetto alle foglie d’oro permettono di regolare la sensibilità dello strumento.

 

Schematizzazione del funzionamento di un elettroscopio, e/o di un elettrometro, a foglie d'oro

 

Elettroscopio a foglie d’oro (1780 circa) (collezione De RubeiElettroscopio a foglie d’oro (1780 circa) (collezione De Rubeis).Schematizzazione del funzionamento di un elettroscopio, e/o di un elettrometro, a foglie d'oro. A) La carica viene trasmessa per conduzione dal corpo di prova allo strumento: le foglioline si caricano con cariche dello stesso segno di quelle del corpo. B) Sempre per conduzione viene confrontata, con la precedente, la carica di un secondo corpo. Essendo questa di segno differente dalla precedente, diminuisce la deflessione delle foglioline. C) La figura può essere interpreta ancora come un confronto per conduzione oppure come una trasmissione di carica per induzione elettrostatica: in questo caso la sfera dello strumento si caricherà con cariche di segno opposto, le foglioline con cariche di segno uguale a quelle del corpo in prova.

 

Toccando la sfera con il corpo di prova, la carica da rivelare viene trasmessa attraverso l’asta metallica alle foglioline che si caricano con cariche dello stesso segno. Poiché sulle foglioline si depositano cariche uguali in segno, si respingono tanto più quanto maggiore è la carica presente su di esse. Si può osservare che non è affatto necessario un contatto diretto tra il corpo in prova e lo strumento. Infatti, avvicinandolo alla sfera, per il fenomeno dell’induzione elettrostatica, essa si caricherà con una carica di segno opposto a quella presente sul corpo, mentre le foglioline con cariche della stesso segno. Anche in questo caso le foglioline divergono perché su di esse si depositano cariche uguali in segno.

Quando un elettroscopio permette di ricavare anche un valore quantitativo dello stato di carica di un corpo, grazie alla presenza di una scala graduata per la misura dell'angolo di deflessione delle foglioline, allora esso prende il nome di elettrometro.

 

elettrometro a foglie d oro

Elettrometro a foglie d’oro.

 

1. L'elettroscopio dà la possibilità di verificare se un corpo è carico oppure no osservando la deflessione delle foglioline dentro l'involucro. Inoltre è anche possibile esprimere un giudizio sullo stato relativo di carica tra due o più corpi carichi e/o quantificare la carica. Si parla di stato relativo di carica perché ciò che si può dare tramite un semplice elettroscopio (cioè privo di un'opportuna scala graduata) è solo un giudizio qualitativo e non quantitativo sullo stato reciproco di carica tra vari corpi carichi, nel senso che rispetto ad uno di essi assunto come campione, si può solamente dire che gli altri sono caricati con lo stesso segno di quello di riferimento oppure con segno contrario. Nel primo caso si osserva infatti un aumento della deflessione delle foglioline dentro l'involucro dello strumento, nell'altro una diminuzione nella deflessione. Ma ovviamente in generale tutto ciò avviene in relazione alla carica del corpo di prova, non nota sia in segno che per quantità.