Descrizione
ES-9070 – Bilancia di Coulomb. Apparato per la dimostrazione delle leggi di attrazione fra cariche elettriche, costituito da una bilancia a torsione particolarmente precisa e sensibile. Consente un’accurata verifica della legge di Coulomb, sulla base di precise misurazioni di carica elettrica, forza e distanza fra le cariche, oltre che ricavare sperimentalmente il valore della costante di Coulomb. Per dettagli su eventuali esperimenti, si veda EX-9930.
La struttura, particolarmente simmetrica, del complesso comprende un banco con scala millimetrata sul quale scorre un supporto con una prima sfera conduttiva: questo banco è costruito in resina fenolica per minimizzare gli effetti di eventuali cariche parassite. Una seconda sfera conduttiva, identica alla prima e di massa trascurabile, è fissata ad un supporto solidale con l’equipaggio oscillante della bilancia.
La struttura del sistema consente un facile avvicinamento delle due sfere cariche perfettamente allineate e a distanza reciproca nota. L’equipaggio mobile della bilancia oscilla su un piano perpendicolare al filo di torsione, al quale è rigidamente collegato, ed il suo movimento è smorzato magneticamente. Ciò consente di accelerare le misurazioni della forza tra le sfere, minimizzando così gli eventuali problemi relativi alle dispersioni di carica col passare del tempo.
Principio di funzionamento:
Quando le due sfere, opportunamente avvicinate e perfettamente allineate, vengono caricate si respingono a vicenda con una forza che dipende dal valore della carica elettrica e della distanza fra le sfere. Ferma restando la sfera fissata al banco, quella montata sull’equipaggio mobile si allontana dalla primitiva posizione di equilibrio, provocando l’oscillazione dell’equipaggio mobile e, quindi, la torsione del filo. Per ristabilire la condizione di equilibrio iniziale, si ruota la manopola graduata alla quale è fissato il filo fino a riportare l’equipaggio mobile nella posizione primitiva. L’escursione angolare rilevata sulla scala graduata della manopola fornisce una misura della torsione subita dal filo e quindi della forza con cui si respingono le sfere. Naturalmente, la bilancia deve essere tarata, e a ciò si provvede con gli accessori forniti e le relative istruzioni.
Specifiche tecniche:
- equipaggio mobile: sfera conduttiva, diametro 38mm, montata su barra da 12cm fissata a elemento di freno magnetico,
- coefficiente di torsione del filo: 10-6 Newton/grado,
- risoluzione sulla torsione: 1°.
L’apparato comprende:
- la struttura di sostegno dell’equipaggio mobile e del filo di torsione,
- banco fisso: in resina fenolica: 350mm, risoluzione 1mm.
- staffa di fissaggio del banco alla struttura di sostegno,
- una terza sfera conduttiva identica alle altre due, per ridurre di quantità fisse la carica delle stesse,
- una massa da 50mg e due masse da 20mg per la taratura della bilancia,
- matassina di filo di ricambio, lunghezza 3m,
- generatori e trasportatori di carica,
- chiave Allen,
- accessori vari.
