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Il Condensatore di Alessandro Volta

Nel prosieguo dei suoi studi sull’elettricità statica, Alessandro Volta, ispirato da un suggerimento di un amatore che gli faceva notare come il disco carico di un elettroforo mantenesse più a lungo la carica se avvicinato ad un oggetto scarsamente conduttore che direttamente in aria, arriva a concepire un nuovo tipo di strumento in grado non solo di conservare meglio la tensione immagazzinata in un disco metallico, ma di accumularla anche progressivamente. Intorno al 1780 Volta mette a punto quello che lui chiamava il condensatore e si reca a Londra a presentare il nuovo strumento alla Royal Society durante una riunione affollata, nel 1781.

L’ELETTROMETRO CONDENSATORE

Alessandro Volta si rende ben presto conto che il condensatore può essere trasformato in un potente rilevatore di modestissime tensioni elettriche se viene collegato ad un elettroscopio: con geniale intuizione egli collega uno dei due dischi

Alessandro Granati:

ad un elettroscopio cui applica una scala graduata per quantificare i gradi di tensione. Nasce così l’elettrometro condensatore. Con questo strumento possiamo considerare l’inizio ufficiale delle’elettrologia come scienza.

COME E’ FATTO IL CONDENSATORE DI VOLTA E L’ELETTROMETRO CONDENSATORE

Due dischi (di fatto due scudi di un elettroforo) chiamati armature sono posti uno di fronte all’altro e separati da un sottile strato isolante. L’armatura inferiore poggia a terra tramite un piede isolante. Tutto ciò è sufficiente ad avere un condensatore. Se si collega uno dei due dischi ad un elettroscopio graduato si ha un elettrometro condensatore.

DUE UTILIZZI DELL’ELETTROMETRO CONDENSATORE

Nel video si utilizza innanzitutto il condensatore non nel modo concepito dal Volta, ma a scopo didattico per far notare in modo esemplare la differenza tra elettricità per contatto ed elettricità per induzione.

Si tocca il disco carico di un elettroforo all’armatura del condensatore direttamente collegata all’elettrometro (meglio se quella collegata all’elettrometro sia posta superiormente). Immediatamente le linguette dell’elettrometro si divaricano. Se allontaniamo il disco così caricato, si nota che di fatto le linguette permangono divaricate; se riappoggiamo il disco come all’inizio, al più si nota uno leggero restringimento della divaricazione. Se ne deduce che un corpo caricato per contatto, assume una carica netta in modo permanente.

Si tocca il disco carico di un elettroforo all’armatura NON a diretto contatto con l’elettrometro. Immediatamente di nuovo le linguette dell’elettrometro si divaricano, eppure non c’è passaggio di corrente e l’armatura collegata all’elettroscopio continua ad avere egual numero di cariche di segno opposto. Perché allora essa manifesta una tensione rilevabile? Perché l’armatura non direttamente toccata dallo scudo carico è comunque molto vicina ad esso e si carica per induzione. Ciò significa che in questo momento le cariche sullo scudo sono distribuite in modo eterogeneo: le positive da una parte, le negative dall’altra. Anche se restano in totale pareggio, essendo distribuite separatamente, si produce uno sbilancio elettrico che da luogo

alla tensione. Dunque un corpo è carico elettricamente sia se ha una carica elettrica

 

Alessandro Granati

netta positiva o negativa sia se, pur avendo stesso numero di cariche opposte, esse sono distribuite in modo separato. L’induzione però è temporanea. Appena si allontana il disco non caricato da quello caricato, le palette tornano a riposo e l’armatura dunque torna scarica; se la si riavvicina all’armatura carica, le palette si divaricano di nuovo (cioè anche la seconda armatura torna carica).

IL CONDENSATORE COME ACCUMULATORE DI TENSIONE

Il nome condensatore deriva dalla caratteristica peculiare dello strumento: essere in grado di accumulare uno sbilancio di cariche così da rendere rilevabili anche la tensione di oggetti quasi scarichi, per contatto ripetuto con il condensatore stesso. Il procedimento è il seguente:

Si mette a terra una delle due armature (nel senso che si tocca con il dito o con un metallo posto a terra, così da portar via le cariche elettriche) e si mette in contatto il disco caricato di un elettroforo con l’altra armatura. Si vedrà che le palette dell’elettrometro restano del tutto immobili. Allontanando le armature, le palette si divaricano di un certo grado. Se si ripete tale procedura ricaricando il disco dell’elettroforo e si riallontanano i dischi, si noterà che la divaricazione delle palette aumenta e così via sempre di più fino ad un valore limite. Quando le armature si rimettono a riposo le palette si richiudono e si riaprono se si riallontanano. Dunque in tal modo il condensatore è sia adatto a mantenere per più tempo la tensione accumulata tra le armature, sia ad aumentarla

Riprese Video a cura della Web Tv Studios di Roma

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