Insegnare fisica/Didattica tradizionale/Distribuzione e conservazione della carica

La distribuzione della carica tra sfere

Dopo aver mostrato che non c'è carica all’interno di un conduttore cavo, e dopo che gli studenti abbiano ben impresso in mente questa idea, è illuminante assegnare loro un problema del tipo seguente: supponiamo di caricare una grande sfera cava e di inserire poi una piccola sfera scarica nello spazio all’interno di quella grande attraverso un’apertura di quest’ultima, Ora colleghiamo la piccola sfera interna a quella grande con un filo conduttore. Quale sarà la distribuzione finale di carica tra le due sfere?

Gli studenti tenderanno a tornare alla relazione che fornisce la distribuzione di carica tra due sfere poste a contatto esternamente e applicano la stessa formula alla piccola sfera che f contatto all'interno della grande. Essi non sono in grado di richiamare ciò che hanno imparato riguardo all’interno del conduttore cavo, e si comportano così anche dopo aver vissuto le chiarissime dimostrazioni dell’esperimento del «pozzo di Faraday», specialmente se è trascorso un po’ di tempo dalla discussione del fatto che il campo elettrico all’interno di un conduttore cavo è nullo. Dopo aver fatto l’errore indicato prima, essi mostrano di ricordare meglio quest’ultimo concetto. Questo è un altro esempio del valore del «riprendere gli argomenti» in un contesto successivo.

Bibliografia

• (EN) Arnold B. Arons, Teaching introductory physics, New York, Wiley publication, 1997, pp. Chapter 6, ISBN 0-471-13707-3.