Verifica della legge di Coulomb

VERIFICA LEGGE DI COULOMB

Verifica della legge di Coulomb.

Materiale utilizzato: bilancia di torsione,stativo millimetrato,fonte di luce concentrata (laser 5milliwatt),macchina di Van Der Graaf, sfere di metallo (3 cm Ø) con manico isolante, filo in kevlar, equipaggio mobile, specchio, goniometro, piedistallo.
Principi fisici su cui si basa l’esperienza: Legge di Coulomb, concetto di elettrostaticità.
Procedimento e considerazioni: Innanzitutto dobbiamo dire che questa è una verifica semiquantitativa della legge di Coulomb,ovvero le misure che abbiamo fatto sono approssimative,e non propriamente esatte,ma serve per osservare se la legge di Coulomb è vera. L’argomento è l’elettrostatica è parte dell'elettrologia che studia i fenomeni dovuti a cariche elettriche statiche.

Legge di Coulomb: spiegazione

VERIFICA FISICA LA CARICA ELETTRICA E LEGGE DI COULOMB

Secondo la legge di gravitazione universale, i corpi che hanno una massa interagiscono attirandosi a vicenda con una forza che agisce lungo la congiungente deii centri dei corpi, con un’intensità direttamente proporzionale alle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza. In maniera simile, i corpi carichi si attraggono o si respingono (a seconda del segno opposto o uguale delle cariche) con una forza che anche qui agisce lungo la congiungente dei due corpi; l’intensità è direttamente proporzionale alle loro cariche, indicate con q, e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza:  F= ± (Q1•Q2)/d2
Questa relazione è valida solo per le cariche puntiformi FERME ed è nota come Legge di Coulomb. L’unità di misura della carica elettrica si indica in coulomb, indicato in forma breve con la lettera C. La forza attrattiva è dovuta a cariche di segno opposto; la forza repulsiva è dovuta a cariche dello stesso segno. La definizione di coulomb è la seguente:Un coulomb è la carica elettrica che, posta nel vuoto a 1 m di distanza da un’altra carica uguale, la respinge con una forza di 9 • 10^9 N.

ESPERIMENTO DI COULOMB

La forza dipende da 2 grandezze: la carica e la distanza; quindi abbiamo diviso l’esperienza in 2 parti: mantenendo costante la distanza e diversa la carica (caricando di più o meno la sferetta con la macchina di Van Der Graaf) e mantenendo costante la carica e diversa la distanza (cambiando la distanza tra l’equipaggio mobile e lo stativo).
Contrassegniamo il punto luminoso generato dal laser sulla lavagna quando le palline della bilancia sono scariche e quindi non vi è forza di repulsione tra esse. Raccogliamo la carica dal generatore di Van Der Graaf tramite una sferetta fissata su supporto isolante; Trasferiamo la carica alle due sferette della bilancia di torsione. Ora le sferette della bilancia di torsione sono entrambe cariche, quindi le sferette si respingono, facendo ruotare la bilancia.