Elettrometro assoluto di Branly
Tratto da Roberto Vergara Caffarelli, STRUMENTI SCIENTIFICI TRA XVIII E XIX SECOLO NEL DIPARTIMENTO DI FISICA DELL' UNIVERSITA' DI PISA, in: C.A. Segnini e R. Vergara Caffarelli, ANTICHI STRUMENTI SCIENTIFICI A PISA (SEC. XVII - XX), pp. 162, Pisa, 1989.
Descrizione
Permette di misurare i potenziali in unità assolute elettrostatiche. La misura della differenza di potenziale viene ricavata dalla misura della forza di attrazione mutua tra due conduttori piani paralleli che si trovano a potenziali differenti.
Lo strumento è stato ideato da Thomson (Lord Kelvin). È contenuto in un cilindro di vetro alto circa 220 mm, sostenuto da lunghe gambe che per permettono di far scorrere l'asse centrale che sostiene il piatto inferiore. Un robusto anello di acciaio chiude superiormente il cilindro. Ad esso è rigidamente fermato con viti il disco di guardia, che è un disco di ottone di diametro 200 mm, con foro centrale di 40 mm. All'interno del foro può scorrere un piatto (diametro 36 mm), sostenuto da una piccola bilancia mediante tre sottili asticciole filettate con dado anulare godronato.
Questo sistema permette di disporre il piccolo piatto parallelo al grande anello circolare, in maniera da formare una delle due armature del condensatore, di cui si vuole misurare la differenza di potenziale. La bilancia che sostiene il piattino ha un giogo lungo complessivamente 90 mm. Una levetta può bloccare il movimento della bilancia. Il piatto inferiore del condensatore scorre mediante una vite a cremagliera ed è bloccato da una fascia a stringere. Gli spostamenti si leggono su una scala millimetrata a fianco dell'asse. Il piatto superiore e la bilancia sono collegati elettricamente e quindi sono allo stesso potenziale mentre tutta la parte superiore è isolata dal piatto inferiore per mezzo del cilindro di vetro.
La funzione dell'anello di guardia è quella di assicurare che il campo tra il piccolo disco mobile e il piatto inferiore sia essenzialmente costante, e la sua presenza elimina i cosiddetti effetti di bordo. La condizione di equilibrio della bilancia è instabile, perché se il giogo si sposta anche leggermente allontanando il piatto, diminuisce l'attrazione elettrostatica e il peso farà allontanare definitivamente il disco, viceversa se il piatto si avvicina le forze elettrostatiche soverchiano il peso. Per questo motivo il movimento del giogo è limitato da due fermi, uno dei quali è regolabile ed è regolato in maniera da porre il piattino complanare con l'anello di guardia. La misura si compie mettendo un eccesso di peso e poi facendo risalire il piatto inferiore. Non appena questo sarà alla distanza giusta, farà traboccare il giogo della bilancia dalla sua parte.
Dato che la bilancia non è molto sensibile, lo strumento ha l'aspetto di un apparecchio soltanto dimostrativo.
Bibliografia
GORDON (1881) pp. 87-92. HOSPITALIER (1890) t. I, pp. 210-213. JAMIN (1890) T. IV, 1re partie, pp. 258-264. CHWOLSON (1910) t. IV, 1re fasc. pp. 350-352. BATTELLI, CARDANI, vol. IV, parte I, pp. 239-243 e 360-364. BRUHAT (1944) p. 106. CORTINI, SCIUTI (1956) pp. 52-55.