Cos'è un elettroforo?

Un elettroforo è una forma di batteria o generatore di carica elettrica statica primitiva inizialmente inventata nel 1762 da un fisico svedese, Johan Wilcke, ma la funzione del dispositivo è abbastanza semplice da poter essere realizzato con una varietà di materiali comuni.La nota figura politica e inventore in America coloniale, Benjamin Franklin, ha reso popolare l'idea facendo uno di legno, zolfo, cera e metallo di peltro.Un elettroforo convenzionale è costituito da una piastra isolante, generalmente fatta di resina o plastica di qualche tipo, su cui viene posizionata una piastra di conduzione di metallo.Al centro della piastra di metallo è apposto un altro mezzo isolante come un bicchiere di plastica che viene utilizzato come maniglia per prevenire lo scarico prematuro dell'elettroforo.Le cariche elettriche statiche possono essere elaborate dal dispositivo dal tocco fisico sulla piastra metallica, o caricando momentaneamente le lampadine o per eseguire altri esperimenti.

Il principio di base dietro il funzionamento di un elettroforo è quello dell'effetto triboelettrico, altrimenti notocome elettricità statica immagazzinata.La piastra isolante viene prima caricata con una carica elettrica statica prima che un elettroforo venga assemblato strofinandolo contro altri materiali come la lana che inducono una carica elettrica nella piastra isolante attraverso il processo di induzione elettrostatica.Una volta posizionate la piastra isolante e la piastra di conduzione, la carica statica nell'isolante separa cariche positive e negative nel conduttore metallico.Le cariche positive nel metallo vengono disegnate verso il basso verso la piastra isolante e vengono respinte cariche negative.

La carica negativa indotta nella superficie superiore della piastra metallica può quindi essere scaricata fissando il contatto fisico con il metallo, completando un circuito attraversoil corpo umano nel terreno.La carica è spesso abbastanza forte che una scintilla innocua salterà dal metallo al dito prima del contatto, oppure i cavi di una piccola lampadina possono essere posizionati tra le due superfici per illuminarla temporaneamente mentre la carica si dissipa.Le grandi versioni di Electroforo illumineranno anche una lampadina fluorescente a forma di tubo momentaneamente se un'estremità viene tenuta in una mano e l'altra viene tenuta vicino alla piastra metallica carica.

Uno degli aspetti unici di un elettroforo che lo rende una dimostrazione popolare di principi elettrici è che la piastra isolante agisce in modo simile a condensatori più sofisticati o unità di conservazione elettrica nei circuiti elettronici comuni.A differenza dei condensatori tipici, tuttavia, la piastra isolante contiene una carica che non è esaurita dal processo di scarico statico nella piastra metallica.Dopo che si è verificata le piastre metalliche polarizzate di energia, se la piastra metallica viene rimossa dalle vicinanze della piastra isolante, quindi posizionata di nuovo in cima a essa di nuovo, la separazione della carica nel metallo si ripeterà mentre l'isolante mantiene ancora la sua carica.

Questo processo sembra dimostrare l'idea di energia libera proveniente dal nulla, poiché la carica statica viene continuamente rinnovata e scaricata, non importa quante volte la piastra metallica viene rimossa e quindi riposta in cima alla piastra isolante.In realtà, l'energia viene conservata perché il lavoro di spostamento fisico della piastra metallica e quindi sostituirlo introduce l'energia potenziale nel sistema di elettroforo, che viene quindi convertito in energia cinetica quando si verifica una scarica o una scintilla.Grandi versioni di Electroophorus sono conosciute come generatori di van de Graaf, che sono in grado di produrre tensioni elettrostatiche nella gamma fino a 2.000.000 di volt, come quello creato dal fisico degli Stati Uniti Dr. Robert Van de Graaf stesso nei primi anni '30.