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| Descrizione Il mulinello è costituito da una croce metallica formata da due bracci ortogonali di uguale lunghezza le cui estremità, affilate a punta, sono piegate ad angolo retto, tutte nello stesso verso. Il sistema è sospeso in equilibrio nel suo centro di massa ed è libero di ruotare attorno ad un asse verticale. Il supporto è di materiale isolante, al fine di poter mantenere per un certo tempo la carica che viene depositata sul dispositivo. |
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| Funzionamento Il mulinello può essere mantenuto carico ad un certo potenziale, mettendolo in contatto, attraverso un filo conduttore, con un generatore elettrostatico (tipicamente potrebbe essere un generatore di Van de Graaff), oppure caricato spostando una certa quantità di carica da un altro conduttore isolato; una volta caricato in un modo o nell’altro il mulinello si mette in rotazione spontaneamente. La spiegazione del fenomeno va ricercata nel cosiddetto “effetto delle punte”, cioè nel fatto che la carica non si distribuisce in modo uniforme sulle superfici dei conduttori, ma si concentra particolarmente nelle parti di superficie a curvatura maggiore e quindi, massimamente, sulle punte. La maggiore densità di carica determina anche, in prossimità di ogni punta, un campo elettrico molto intenso che può superare la rigidità dielettrica dell’aria, ionizzandola. Si generano dunque ioni di entrambi i segni; quelli di segno opposto alla carica presente sul mulinello vengono attratti e cadono sul conduttore con energia cinetica relativamente bassa e tendono a neutralizzare la carica del mulinello; quelli di segno uguale vengono invece respinti fino a grande distanza. Per il principio di azione e reazione su ciascun braccio del mulinello agisce una spinta in verso opposto che determina un momento rispetto all'asse di rotazione. I quattro momenti hanno verso concorde cosicché si sommano in un momento risultante che mette in moto il mulinello. |
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| Riferimenti: = Fondazione Scienza e Tecnica (2011): Mulinello elettrico = http://www.youtube.com/watch?v=6hkIGIAgxFU = Filmato realizzato presso il laboratorio del Liceo Dini = |