Chi di noi non ha mai sognato almeno una volta nella vita di poter avere tra le mani la lampada di Aladino da strofinare ed avere il genio a nostra disposizione per i famosi tre desideri, anche se in effetti ne avremmo molti di più da fare oppure quei tre desideri che possono innescare la possibilità di avere desideri per l’infinito: purtroppo non viviamo nella favola e ci dobbiamo rassegnare al fatto che un incontro così felice non potremmo mai averlo, ma chissà se il genio conosceva la “legge di Coulomb” e la sua lampada ne era soggetta.
La scorsa volta abbiamo parlato del tubo Crookes e la prima particella subatomica, ma facciamo un passo indietro nel tempo, infatti come ho già scritto furono periodi intensi e di grandi personaggi che si accavallavano tra di loro o che facevano scoperte a seguito di altre fatte in precedenza e quindi è facile trovarsi a fare avanti ed indietro nel tempo a seconda della scoperta che si sta seguendo e della quale si sta leggendo.
Rimanendo sempre nel periodo a cavallo tra il 1700 ed il 1800 vi fu un altro fisico che si occupò di elettricità e magnetismo: l’ingegnere francese Charles Augustin de Coulomb al quale si deve la teoria matematica del magnetismo e dell’elettricità.
Charles Augustin de Coulomb nacque il 14 giugno 1736 a Angoulême in Francia e morì il 23 agosto 1806 a Parigi; a lui si deve la legge che porta il suo nome, la legge di Coulomb, così come porta il suo nome l’unità di misura della carica elettrica del sistema internazionale (SI): C (coulomb).
Egli fu ingegnere militare e questo lo portò spesso lontano da Parigi, ma nel 1781 ritornò definitivamente ed iniziò i suoi studi sull’elettricità, nuovo settore molto in voga ai suoi tempi, sviluppò anche la torsione della trave, un tema in meccanica, e la bilancia di torsione (strumento che misura il movimento torcente) che risultò essere di grande importanza per il suo studio sul magnetismo e l’elettricità e tra il 1785 ed il 1791 pubblicò sette memorie nelle quali vi era quella che conosciamo come la “legge di Coulomb”
Coulomb spiega come mai due corpi si attraggono o si respingono in base alla loro carica:
- forza attrattiva quando si attraggono perchè la loro carica è opposta, quindi un corpo con carica negativa ed un corpo con carica positiva
- forza repulsiva quando si respingono perchè la loro forza è uguale, quindi due corpi con carica negativa oppure due corpi con carica positiva
Con la legge di Coulomb si spiega, quindi, come mai una forza che si trova tra due oggetti carichi elettricamente abbiano un’interazione magnetica che è associata ad una forza intensa e quindi la forza che viene esercitata da un campo elettrico su una carica elettrica.
Anticamente le cariche elettriche di un corpo elettrizzato, ossia con carica elettrica, venivano dette:
- vetrose per la carica elettrica positiva in quanto aveva la caratteristica del vetro
- resinose per la carica elettrica negativa in quanto aveva la caratteristica dell’ambra
Questo si deve ad una disciplina antichissima: l’elettrostatica, già presente nel periodo degli antichi greci con testimonianze di esperimenti eseguiti da Talete (640 a.C./624 a.C. – circa 547 a.C), nella fisica classica è una branca dell’elettromagnetismo che si occupa di studiare le cariche elettriche che creano il campo elettrostatico.
Si scoprì che con una tecnica, oggi detta “elettrizzazione per strofinio”, alcune resine ed in particolare l’ambra, se strofinate mostravano delle particolarità: attraevano corpi leggeri come potevano essere peli o piccoli pezzi di carta quindi diventavano elettriche, il nome che venne dato “elettrico” risale al 1600 e fu lo scienziato inglese William Gilbert a darlo a seguito del fatto che ambra in greco si dice elektron.
Oggi sappiamo benissimo che questi strofinamenti creano elettricità perchè sfruttano l’energia cinetica, ossia l’energia che un corpo possiede a seguito del suo movimento, e che caricano positivamente o negativamente determinati oggetti che sono presenti nella nostra quotidianità:
- cariche elettriche negative si creano strofinando alcuni materiali di plastica, detti resinosi in quanto creano l’elettricità dell’ambra, con un panno di lana che cede elettroni. Queste cariche negative oggi le conosciamo come elettroni
- cariche elettriche positive si creano strofinano ad esempio il vetro detto vetroso. Queste cariche positive oggi le conosciamo come protoni; i materiali vetrosi se strofinati cedono elettroni e di conseguenza rimangono con un eccesso di protoni che li positivizza
L’atomo, come sappiamo, è composto da neutroni, elettroni e protoni
Gli studi e le ricerche effettuate da Coulomb furono di grande importanza per altre scoperte e studi come ad esempio l’esperimento della lamina d’oro di Ernest Rutherford, considerato il padre della fisica nucleare, che utilizzò per il suo esperimento, effettuato per avvalorare o meno le teorie dell’atomo a panettone di Joseph John Thomson, la legge di Coulomb per capire l’atomo.
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