Elettrizzazione su Scratch

Elettrizzazione su Scratch

Cos'è Scratch? 

Scratch è un ambiente di sviluppo online che si basa sul sistema a blocchi, dove si collegano tra di loro piccoli "mattoncini" per creare il codice del nostro programma.

Lo scopo di questo progetto

Il nostro lavoro ha uno scopo prevalentemente dimostrativo ed educativo, riguardo al principio dell'elettrizzazione dei corpi con relativi effetti di repulsione o attrazione, mostrati in modo molto intuitivo e semplice attraverso un piccolo giochino. 

Funzionamento del gioco

Il gioco permette di scegliere due bacchette di diverso materiale, oppure due bacchette dello stesso materiale, con la possibilità di decidere quali elettrizzare con il nostro panno: una, entrambe o nessuna. Una volta scelte le nostre bacchette basterà confermare e ci comparirà un'animazione dove potremo vedere gli effetti che risultano sulle due bacchette, in base a come le abbiamo trattate. Le possibilità sono attrazione, repulsione, oppure nulla. Sono presenti tutti i casi possibili tra bacchette di stesso oppure diverso materiale. 

E' possibile trovare il gioco a questo link:

Elettrizzazione su Scratch.

-TezlaBoys

PALLINE DANZANTI

PALLINE DANZANTI 

1. I MATERIALI:

Per questo esperimento abbiamo utilizzato:

• delle palline di polistirolo ricoperte di alluminio,
• un foglio di alluminio, una lastra di plexiglass,
• un panno di lana,
• un'area per evitare che le palline sfuggano (in questo caso un coperto di una scatola da scarpe).

2. L'ESPERIMENTO:

Nella prima parte dell'esperimento abbiamo strofinato il plexiglass con il panno di lana e ci abbiamo poggiato sopra una pallina. Successivamente ci siamo avvicinati ad essa con un dito e la sua reazione è stata quella di allontanarsi, pur rimanendo in contatto col plexiglass.

Per questa prima parte il prof. Venturelli ci ha creato gentilmente una simulazione con Tinket, visionabile all'indirizzo: "https://trinket.io/embed/glowscript/44256927d0". (Per utilizzarla premere il tasto "Run" in alto a sinistra. Potete simulare l'effetto del dito cliccando nella scatola con le palline; inoltre postando il quadratino sotto la simulazione potrete aumentare l'attrito.)

Nella seconda parte, invece, abbiamo messo le palline sotto il vetro di plexiglass. Queste, con il vetro caricato, vengono attratte da esso, per poi cambiare il segno della loro carica, andando a sbattere sull'alluminio sottostante e di nuovo cambiano il loro segno di carica, venendo attratte dal plexiglass, e così via.

3. LA REALIZZAZIONE:

Questo è il nostro video:

Realizzzato da:

Curca Marius

Favaroni Mattia

Guarnieri Marco

Pasti Nicola

Poli Elia

                   Slayer excitor   

Una bobina di tesla è semplicemente un circuito che genera un campo elettromagnetico ad alta tensione e ad alta frequenza anche da una sorgente a bassa tensone.

• Che cos'è un "slayer excitor"  ?

Lo slayer excitor non è altro che una versione semplificata della bobina di tesla , poichè richiede solo alcuni componenti di base ( in particolare : un transistor , una resistenza , una bobina primaria ed una secondaria ). Inoltre non produce molto calore perchè consuma meno energia.

• Come funziona ?

Quando è in funzione il transistor produce un' onda alternata ad alta frequenza, la quale alimenta la bobina primaria. Che induce un' onda alternata ad alta tensione nella bobina seconaria. In questo modo quando si avvicina una lampada a fluorescenza , le particelle all' interno intercettano il campo elettrico , e di conseguenza si eccitano emanando radiazioni luminose. 

• Le origini

Nikola Tesla (1856-1943) è stato un fisico, inventore e ingegnere serbo statunitense. È conosciuto soprattutto per il suo rivoluzionario lavoro e i suoi numerosi contributi nel campo dell’elettromagnetismo tra la fine dell’Ottocento e gli inizi del Novecento. I suoi brevetti e il suo lavoro formano la base del moderno sistema elettrico a corrente alternata.

• Costruzione

• Sperimantazione (fallita)

Kelvin Water Dropper experiment

                                             

          Kelvin Water Dropper experiment

La Storia

Il contagocce d'acqua Kelvin, inventato dallo scienziato scozzese William Thomson (Lord Kelvin) nel 1867, è un tipo di generatore elettrostatico.

Kelvin si riferiva al dispositivo come al suo condensatore a caduta d'acqua. L'apparecchio è chiamato in vario modo il generatore idroelettrico Kelvin, il generatore elettrostatico Kelvin o il temporale di Lord Kelvin. Il dispositivo utilizza l'acqua che cade per generare differenze di tensione dovute all'induzione elettrostatica tra sistemi interconnessi e carichi in modo opposto.

Come funziona?

Gif estratta dal nostro esperimento,

si può chiaramente vedere come

il corso dell'acqua passando

per le bobine venga deviato

E' formato tipicamente da un serbatoio di acqua o altro liquido conduttore è collegato a due tubi flessibili che rilasciano due flussi di gocce che cadono, che si depositano in due secchi o contenitori. Ogni flusso passa attraverso un anello metallico o un cilindro aperto che è collegato elettricamente al contenitore di ricezione opposto; l'anello di sinistra è collegato al secchio di destra, mentre l'anello di destra  è collegato al secchio di sinistra. I contenitori devono essere isolati elettricamente l'uno dall'altro e dalla terra elettrica. Allo stesso modo, gli anelli devono essere elettricamente isolati l'uno dall'altro e il loro ambiente. È necessario che i flussi si spezzino in goccioline separate prima di raggiungere i contenitori isolati.
Contenitori fatti di metallo o comunque di materiale conduttore.

Di seguito è possibile vedere il funzionamento dell'esperimento da noi costruito:

Campana di Franklin

Campana di Franklin

Questo è come si presenta la nostra campana di Franklin.

Componenti:

• Racchetta elettrica
• 2 lattine
• Cavi di rame
• Pallina si stagnola
• Filo
• Base di legno

CAMPANA DI FRANKLIN

Questa campana prende il nome dal famoso scienziato ed uomo politico del XVIII secolo, Benjamin Franklin

Come è fatta

Per la campana di franklin abbiamo usato 2 lattine di Coca Cola e alcuni fili di due colori diversi, uno giallo per la messa a terra e gli altri per dare corrente a una delle due lattine e per far vedere l'esperimento abbiamo usato una pallina di stagnola e per generatore abbiamo usato un accendino elettrico.

Come funziona

Per prima cosa si accende il generatore per dare corrente a una delle due lattine dando a creare una carica su questa lattina, poi avendo la pallina senza cariche (neutra) abbiamo potuto osservare che la pallina veniva attratta dalla lattina carica per il principio di attrazione e repulsione elettrostatica dove la pallina dopo avendo toccato la lattina si carica del segno opposto e di conseguenza viene respinta e viene attratta dall'altra lattina carica del segno opposto, la pallina tocca la lattina si carica nuovamente del segno opposto e così via finchè la macchina è in funzione o esaurisce la carica.

QUIZ:

Elettroforo e elettroscopio di Volta (+video)

Abbiamo costruito un elettroforo e un elettroscopio usando materiali semplici:😄

STAFF:
-Giuseppe D'Alfonso: telecamera e costruzione elettroscopio
-Francesco Zanoli & Leonardo Fasoli: costruzione elettroforo
-Yuri Rossi & Gianfranco Schembri: realizzazione video
-Piva Andrea: editing video e realizzazione post e quiz


L'elettroforo di Volta
L'elettroforo, detto anche elettroforo perpetuo, è stato ideato da Volta nel 1775. Il modello originale è formato da un disco di materiale conduttore (scudo) impugnato tramite un manico isolante, abbinato a una superfice di materiale isolante, come l'ebanite.

 La lastra viene caricata per strofinio di cariche negative, poi si appoggia lo scudo e le cariche positive vengono attirate verso la superfice isolante, mentre quelle negative vengono respinte. A questo punto mettendo un dito sul piatto viene creata la messa a terra e le cariche negative passano nel dito. Ora il piatto è carico positivamente e possiamo dimostrarlo con l'elettroscopio.

Spunti (link):
https://www.youtube.com/watch?v=LEMsNCE-yU0 - Elettroforo   

L'elettroscopio di Volta
L'elettroscopio serve a stabilire se un corpo è carico elettricamente. A differenza dell'elettrometro, non può misurare la quantità elettrica. 

 L'elettroscopio è funzionante da un pomello conduttore collegato a due sottili lamine metalliche chiamate foglioline che sono racchiuse in un recipiente di vetro per isolarlo. Avvicinando al pomello un corpo carico elettricamente, le due lamine si respingono, questo avviene per induzione elettrostatica.

Spunti (link):
https://www.youtube.com/watch?v=owCm6rp4v4I&feature=youtu.be - elettroscopio

elettroscopio a foglie

    

L’elettroscopio è uno strumento, inventato nel Settecento da Alessandro Volta (anche se è invece stato recentemente riconosciuto il diritto d'invenzione a Tiberio Cavallo) verso il 1780
.

Questo permette di rivelare la presenza di carica elettrica. Lo strumento non permette di quantificare la carica distribuita nell’ oggetto in esame, ma solo di dare una descrizione qualitativa: riveliamo la presenza o l’assenza di carica, ma non di quanti coulomb sia la carica considerata.

L’elettroscopio a foglie è costituito da un pomello metallico (o di un materiale conduttore), fisso, collegato a due lamine, anch’esse metalliche (le “foglie”), libere di muoversi. Il dispositivo viene racchiuso da un vaso di vetro, per evitare disturbi provocati da eventuali correnti d’aria, che potrebbero mettere in movimento le foglie. 

Avvicinando un corpo carico al manico metallico, quest’ultimo si polarizza per il fenomeno dell’induzione elettrostatica: cariche di segno opposto a quella del corpo vengono attratte verso di esso dalla forza di Coulumb; contemporaneamente, per il principio di conservazione della carica, le foglioline, poste all’altra estremità del manico, si caricano entrambe di una carica dello stesso segno di quella distribuita sul corpo e, di conseguenza, si respingono l’un l’altra. 

Generatore di VAN DER GRAAF

                            
                     Generatore di Van der Graaf


Il generatore di Van der Graaf è un generatore elettrostatico in grado di accumulare una notevole quantità di carica elettrica.

Fu inventato verso la fine del 1929 dal fisico statunitense Robert J. Van der Graaf. 

La macchina di Van der Graaf è un generatore elettrostatico, composto da una colonna di materiale isolante che funge da sostegno ad una grande sfera metallica cava. 




Una cinghia di materiale isolante è montata su due rulli  ed è mantenuta in rotazione da un motore. Le cariche vengono poi trasportate, per azione del motore che muove la cinghia, all’interno della sfera metallica e si distribuiscono sulla superficie esterna.

Con il generatore di Van der Graaf è possibile elettrizzare un corpo tramite l'elettrizzazione per induzione o contatto.

                                    Il nostro progetto

Nelle seguenti foto è possibile notare l'avanzamento nella costruzione del nostro generatore di tensione fatto in casa. Per prima cosa ci siamo forniti di: 

• bastoncini di legno, 
• batteria da 12 V,
•  motorino elettrico da 12 mila rpm, 
• cinghia in gomma, 
• lattina di alluminio, 
• fogli di rame, 
• nastro in teflon, 
• fili elettrici, 
• colla a caldo, 
• saldatrice elettrica,
• buona volontà.

Innanzi tutto ci siamo posti il problema di costruire la base formata da bastoncini di legno di differenti misure assemblate insieme grazie alla colla a caldo. Appoggiato su di essa abbiamo messo il motorino elettrico  a cui abbiamo saldato  con lo stagno tramite saldatrice elettrica i due fili elettrici di collegamento alla batteria da 12 V. 

In seguito abbiamo costruito due cilindri su cui sopra abbiamo posto la cinghia. Sulla sinistra abbiamo costruito un sostegno che permetteva al teflon di scorrere sulla cinghia per generare tensione. Quest'ultima presente sulla cinghia l'abbiamo prelevata tramite fogli di rame direttamente collegati alla lattina di alluminio.

Infine abbiamo collegato un altro foglio di rame alla cinghia per la messa a terra ( sistema volto a portare un elemento metallico al potenziale elettrico del terreno).

motore elettrostatico

MOTORE ELETTROSTATICO

COME COSTRUIRLO

Per costruire un motore elettrostatico abbiamo eseguito determinati passaggi:

• Abbiamo preso una base in legno a cui abbiamo incollato altre due basi più piccole fatte di un materiale isolante.
• alle due basi più piccole abbiamo incolato due lattine di alluminio e successivamente (dopo aver grattato via un po' di colore dalle lattine) abbiamo attaccato con del nastro adesivo due cavetti di rame.
• questi ultimi gli abbiamo fatti appoggiare ad una bottiglia di plastica posta nel mezzo delle due lattine e sorretta da un paletto di ferro.
• l'ultimo passaggio è stato attaccare dei pezzi di alluminio all'esterno della bottiglia poi capirete il perchè. 

COME FUNZIONA

Bisogna attaccare all'apice delle due lattine dei morsetti uno carico positivamente mentre l'altro carico negativamente; questi ultimi andranno a caricare rispettivamente del loro segno la lattina che a sua volta caricherà il filo di rame a contatto con la bottiglia. I fogli di alluminio verranno sempre caricati di cariche diverse in questo modo un filo di rame respinge la bottiglia mentre l'altro ne è attratto. così facendo la bottiglia inizierà a girare su se stessa . una cosa che si può notare per verificare, è se cambiando il lato ai due fili di rame la bottiglia cambia il verso in cui girava.
il nostro progetto:

Fulmini nei vulcani (ESEMPIO)

anche nelle nubi di cenere dei vulcani si possono generare fulmini, ecco degli esempi:

fulmine fotografato in un vulcano del Giappone (fonte Reuters)

il vulcano è il Cordón Caulle in Patagonia (girato da Christian Muñoz-Donoso)

due le condizioni per dar origine ad un fulmine:

1. un qualche meccanismo che causa la separazione di cariche tra due masse considerevoli di materia che siano sufficientemente separate
2. un qualche processo che connetta le due masse in modo da permettere il flusso di elettricità

Curiosità: si pensa che su Marte durante le tempeste di polvere che periodicamente si scatenano nella sua tenue atmosfera, si producano dei fulmini