^^Visualizzazione delle linee di forza del campo elettrico.

Qui relazione, là indagine.

Relazione di lab by Violato, 12 marzo 1989

Disegni (appendice E) per una migliore comprensione del testo.

Per la presentazione di questo fenomeno (appendice A), sono stati presentati 2 tipi di visualizzazione con diverse disposizioni di cariche.

Visualizzazione a olio con semolino

Come carica esploratrice del campo elettrico (appendice b), utilizziamo granelli di semolino neutri in sospensione su olio di vaselina anch'esso neutro, isolante e trasparente (per consentire la proiezione del sistema).
I compiti assunti dall'olio sono:

La parte visiva scelta, del campo elettrico, e` un contenitore di vetro, dalla cui estremita` superiore aperta, arrivano i cavi CONDUTTORI DI CARICHE.
Le cariche che costituiscono il polo POSITIVO, vengono generate dalla macchina di VAN DE GRAAF (appendice c), e di conseguenza le cariche provenienti dalla messa a terra di un cavo conduttore, saranno NEGATIVE perche` chiamate da quelle positive, secondo il fenomeno di induzione scoperto e descritto da COULOMB.
Attivando la macchina di Van de Graaf, in particolare il suo generatore (G), le cariche separate si accumuleranno nella sfera, da cui il cavo ad essa collegato condurra` le cariche al dischetto metallico all' interno del contenitore di vetro.
Questa prima fase, destabilizza i materiali circostanti dalla condizione di QUIETE ELETTRICA, coinvolgendo il secondo dischetto metallico conduttore.
Questo, sotto l`azione di cariche positive, conduce attraverso il cavo con estremita` messa a terra, cariche negative attirate dalle positive.
A questo punto, avendo sui due dischetti cariche di segno opposto, il campo elettrico e` gia` stabilito tra le due cariche, quindi il semolino sotto l'azione delle cariche inizia a disporsi secondo le linee di forza, altrimenti invisibili, con l'aiuto dell'olio il quale diminuisce l'attrito e quindi favorisce un movimento piu` libero al semolino.
Dopo qualche decina di secondi, il semolino rallenta la sua corsa all'interno del contenitore per i seguenti motivi:

Dopo la stabilizzazione possiamo notare molto bene, con l'aiuto di un "proiettore", la configurazione assunta dal semolino, il quale ci rivela le linee.
Particolarita` sulle linee di forza all'appendice E.

Visualizzazione a secco con fibre

Nella seconda visualizzazione, le linee di forza del campo elettrico sono generate da due distribuzioni di cariche UNIFORMI e PIANE (disegni appendice E).
Come carica esploratrice utilizzeremo delle fibre vegetali neutre (appendice B).
La distribuzione lineare delle cariche, viene effettuata attraverso striscioline di carta stagnola CONDUTTRICE.
La parte visiva del campo elettrico e` una piccola lastra di vetro, dove arrivano i cavi conduttori, portatori di cariche.
Come nella prima esperienza, la macchina di Van de Graaf (appendice c) fornisce le cariche positive, mentre un cavo conduttore collegato a terra fornisce le negative.
Azionando la macchina di Van de Graaf, le cariche positive arrivano sulla prima striscia metallica distribuendosi in essa e chiamano per induzione le cariche negative che si sistemano sulla seconda striscia conduttrice.
A questo punto, le due cariche interagiscono costituendo il campo elettrico, visibile ai nostri occhi spruzzando sulla lastra di vetro le fibre vegetali che subito delineano la posizione delle linee di forza (appendice e).

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Campo.


APPENDICE A =====================================================

Organizzazione/spiegazione/invenzione nomenclatura fenomen-o/i:

- ELETTRONICO. All'interno del fenomeno elettronico (visione microscopica), l'elemento di primo piano e` l'elettrone o comunque uno ione possedente carica NEGATIVA. Come fenomeni elettronici vengono considerate le situazioni fisiche, chimiche, etc., nelle quali sono presenti come gia` descritte, particelle aventi segno negativo.
L'elettrone in particolare, e` la particella elementare piu` coinvolta nei fenomeni tutt'ora conosciuti, in quanto base e strumento di reazioni, movimenti, nelle quali svolge parti di primo piano, per il riscontro di un fenomeno e per la sua identificazione.
Anche nella configurazione delle linee di forza del campo elettrico, la carica negativa, che li accomuna, ha un ruolo di primo piano con un secondo tipo di carica, quella positiva.

- PROTONICO. Il fenomeno protonico, associato alla carica POSITIVA, e` meno riscontrato singolarmente, in quanto, parte costituente del NUCLEO ATOMO e` meno soggetto ad azioni esterne che lo influenzino.
Comunque, il fenomeno protonico viene cosi` definito quando le particelle di carica positiva, sono in primo piano e quindi determinanti in una situazione sperimentale.

- ELETTRICO. Il fenomeno elettrico pone insieme i due tipi di particelle elementari possedenti un simbolo-segno di distinzione e che in una situazione sperimentale influiscono attraverso il potere a loro associato, interagendo o agendo singolarmente al fine di produrre fenomeni significativi ai fini dell'esperienza.

- CARICONICO. Il termine cariconico, cioe` fenomeno cariconico e` la generalizzazione italianizzata dei fenomeni che riguardano le due cariche di diverso segno e le accomunano nel significato della parola, che le contiene entrambe.

 

APPENDICE B =====================================================

Diversi apparati esploratori del campo elettrico.

Schematizzazione ad ALBERO allegata.

L'etichetta generalizzatrice-identificatrice del sistema allegato e` sistema esploratore.
Questa etichetta indica a grandi linee l'argomento all'interno del quale si estende l'intero sistema.
La struttura ad albero che vi e` all'interno e che lo costituisce e` una costruzione e sistemazione di sotto-livelli/sistemi che si diramano dal generale al particolare, secondo un determinato ordine caratterizzato dall'argomento stesso che lo implica.

SISTEMA ESPLORATORE.
- In entrambe le visioni (macro-micro), la particella esploratrice del campo deve essere di dimensioni molto piccole e di conseguenza possedere pochissima carica nel caso in cui non sia neutra, per non alterare le caratteristiche del campo in cui vi e` immersa.
- Sistema esploratore e` la generalizzazione macroscopica e microscopica, di particelle utilizzate per la definizione di un fenomeno generalmente legato all'elettricita`.
All'interno di una analisi qualitativa, la sua utilizzazione consiste nell'essere posto all'interno dell'azione di un fenomeno che puo` essere di vario genere e che comprende certamente quello elettrico (campo elettrico).

VISIONE MACROSCOPICA.
-CARICA ESPLORATRICE.
Nella visione macroscopica, la carica esploratrice e` la generalizzazione di un sotto-livello, all'interno della quale il campo esplorato-capito-descritto e` in modo indipendente dal sistema esplorato come nell'esempio delle fibre o del semolino all'interno delle due visualizzazioni.

- DI-POLO ESPLORATORE.
All'interno di un fenomeno, un dipolo esploratore puo` essere una particella neutra introdotta per riscontrarvi fenomeni come nel caso del semolino neutro all'interno del campo elettrico costituito da due cariche di segno opposto.

VISIONE MICROSCOPICA:
- ELETTRONE ESPLORATORE
- PROTONE ESPLORATORE
- IONE ESPLORATORE.
Vedi CAP.2 a pag.29-30 di PAOLANTONIO MARAZZINI con IPOTESI E CONTROLLI/2.


APPENDICE C =====================================================

LA MACCHINA DI VAN DE GRAAF.

Fra i GENERATORI ELETTROSTATICI, uno dei piu` interessanti e` quello di Van de Graaf di cui, e` allegato lo schema.
Parti costituenti:
- R1 e R2 sono due rulli che portano una cinghia C, messi in moto da un motore o da un altro congegno MECCANICO;
- S e` una sfera metallica tagliata in modo da permettere il passaggio, senza contatto, della cinghia C;
- G e` un generatore di cariche (separazione di cariche);
- P1 e P2, pettini metallici;
- M motore per la cinghia o qualsiasi mezzo meccanico.
Per mezzo del generatore G, il pettine P1 viene caricato, ad esempio POSITIVAMENTE. L'ALTO CAMPO ELETTRICO che si genera in prossimita` di esso, fa si` che sulla cinghia venga PROIETTATO un forte numero di cariche positive, le quali vengono poi convogliate entro la sfera cava S. A causa dell'INDUZIONE ELETTRICA, sul pettine P2 si localizzano cariche NEGATIVE con alta densita`, mentre sulla sfera S si realizza una distribuzione uniforme di carica positiva.
- Schematizzazione della MACCHINA DI VAN DE GRAAF allegato.

 

APPENDICE D =====================================================

CAMPO ELETTRICO (Utilizzo del termine nelle varie discipline scientifiche).

  1. In ELETTROLOGIA, campo elettrico che produce la polarizzazione di una sostanza.
    C. elettrico INTERNO prodotto dalle molecole di una sostanza.
  2. In ELETTROTECNICA e ELETTRONICA: c. elettrico rotante, c. elettrico il cui vettore ruota in un piano con velocita` angolare costante; c. elettrico antagonista, che si oppone ad un secondo campo.
  3. In GEOFISICA, c. elettrico terrestre comprende l'elettricita` sulla terra.
  4. In CHIMICA, c. elettrico-elettronico, parte dell'atomo in genere dove vi e` alta possibilita` di riscontrare la presenza di un elettrone.(nube elettronica).
  5. In FISICA: CAMPO ELETTRICO comprende:
    1. campo elettrostatico (coulombiano o dielettrico) campo generato da un distribuzione di cariche in quiete.
    2. campo elettromotore, campo che provoca il movimento di cariche elettriche precedentemente in quiete.
    3. campo magnetico, c, generato da magneti e/o da cariche elettriche in moto.
      Nel caso in cui le grandezze vettoriali che descrivono il c. siano in funzione del tempo (c. non stazionari), il campo magnetico e` strettamente legato ad un campo elettrico, per cui si introduce il termine di CAMPO ELETTRO-MAGNETICO.

 

APPENDICE E =====================================================
DISEGNI prima e seconda visualizzazione ALLEGATI.