Elektroskop

Elektroskop

Kaj je elektroskop?

A Elektroskop To je naprava, ki se uporablja za zaznavanje obstoja električnih obremenitev v bližnjih predmetih. Označuje tudi znak električnega naboja; to je, če gre za negativno ali pozitivno naboj. Ta instrument je sestavljen iz zaprte kovinske palice znotraj steklene steklenice.

Ta palica ima dva zelo tanke kovinske liste (zlato ali aluminij), povezani z najnižjim delom. Ta struktura je zaprta s pokrovom izolacijskega materiala, na zgornjem koncu pa ima majhno kroglo, imenovano "zbiralec".

Ko se je približal električno naložen predmet na elektroskop Elektroskop.

Po drugi strani pa, če se lamele združijo, kaže, da ima predmet električni naboj nasproti obremenitve elektroskopa. Ključno je, da elektroskop naloži z električnim nabojem znanega znaka; Tako bo z zavrnitvijo izvedljivo sklepati na znak električnega naboja predmeta, ki ga prinesemo v napravo.

Electroscos so izredno koristni za ugotovitev, ali je telo električno naloženo, poleg tega, da dajejo oznake o znaku obremenitve in intenzivnosti istega.

Zgodovina

Elektroskop je izumil angleški zdravnik in fizik William Gilbert, ki je med vladanjem kraljice Elizabete služil kot fizik angleške monarhije.

Gilbert je znan tudi kot "oče elektromagnetizma in električne energije", zahvaljujoč velikim prispevkom k znanosti v sedemnajstem stoletju. Prvi elektroskop, znan leta 1600, je zgradil z namenom poglabljanja svojih poskusov na elektrostatičnih obremenitvah.

Prvi elektroskop, imenovan Versorium, je bil naprava, sestavljena iz kovinske igle, ki se je prosto obrnila na podstavek.

Konfiguracija Versoriuma je bila zelo podobna konfiguraciji igle kompasa, vendar v tem primeru igla ni bila magnetizirana. Konci igle so se vizualno razlikovali med seboj; Poleg tega je imel eden od koncev igle pozitiven naboj, drugi.

Mehanizem delovanja v verziji je temeljil na induciranih obremenitvah na koncih igle z elektrostatično indukcijo. Torej, odvisno od konca igle, ki je bila bližje okoliškem predmetu, bi bila reakcija tega konca usmeriti ali odvrniti predmet z iglo.

Če bi imel objekt pozitivno obremenitev, bi objekt pritegnile negativne mobilne obremenitve v kovini, konec z negativno obremenitvijo.

Vam lahko služi: trojni w

V nasprotnem primeru, če bi imel objekt negativno obremenitev, bi bil privlačni pol v predmet pozitiven konec igle.

Evolucija

Sredi leta 1782 je izjemni italijanski fizik Alessandro Volta (1745-1827) zgradil kondenzacijski elektroskop, ki je imel pomembno občutljivost za odkrivanje električnih nabojev, ki jih elektroskopi tega časa niso zaznali.

Vendar je največji napredek elektroskopa prišel iz roke nemškega matematika in astronoma.

Konfiguracija tega elektroskopa je zelo videti v strukturi, ki je bila danes znana: naprava je bila sestavljena iz steklenega zvona, ki je imel na zgornjem koncu kovinsko kroglo.

Po drugi strani je bila ta krogla povezana skozi voznika dva zelo tanka zlata lista. "Zlati kruh" se je ločil ali združil, ko se je približalo elektrostatično telo.

Kako deluje elektroskop?

Elektroskop je naprava, ki se uporablja za zaznavanje statične električne energije v bližnjih predmetih z uporabo ločitvenega pojava njegovih notranjih lamel zaradi elektrostatične odbojnosti.

Statična elektrika se lahko nabere na zunanji površini katerega koli telesa, bodisi z naravno obremenitvijo ali drgnjenjem.

Elektroskop je zasnovan tako, da zazna prisotnost te vrste obremenitev, zaradi prenosa površinskih elektronov, zelo naloženih na manj električno obremenjene površine. Poleg tega bi lahko, odvisno od reakcije lamel, zagotovil tudi predstavo o obsegu elektrostatične obremenitve okoliškega predmeta.

Sfera, ki se nahaja v zgornjem delu elektroskopa, deluje kot sprejemni subjekt električnega naboja predmeta študijskega predmeta.

Ko se električno obremenjeno telo približa elektroskopu, bo pridobil enak električni naboj telesa; To pomeni, da če bomo s pozitivnim znakom prinesli električno naložen predmet, bo elektroskop pridobil isto obremenitev.

Če je elektroskop prej zaračunan z znanim električnim nabojem, se bo zgodilo naslednje:

• Če ima telo enako obremenitev, se bodo kovinske lamele, ki so znotraj elektroskopa, ločene drug od drugega, saj se bosta oba odbijala.
• V nasprotju s tem pa, če ima predmet nasprotno obremenitev, bodo kovinske lamele na dnu steklenice ostale skupaj.

Laminille znotraj elektroskopa morajo biti zelo lahke, tako da je njihova teža uravnotežena z delovanjem sil elektrostatičnega odbijanja. Tako bodo z odstranitvijo predmeta preučevanja elektroskopa lamelle izgubili polarizacijo in se vrnili v svoje naravno stanje (zaprto).

Kako električno obremeni?

Dejstvo za nalaganje elektrostiranja je potrebno, da lahko določimo naravo električnega naboja predmeta, da se bomo približali napravi. Če bremena elektroskopa vnaprej ni znano, bo nemogoče ugotoviti, ali je obremenitev predmeta enaka ali nasprotna omenjeni obremenitvi.

Vam lahko služi: večprocesiranje: kaj je sestavljeno, vrste, zahteve, prednosti

Pred nalaganjem elektroskopa mora biti to v nevtralnem stanju; torej z enakim številom protonov in elektronov v notranjosti. Zato se predlaga, da se elektroskop poveže z ozemljitvijo pred obremenitvijo, da se zagotovi nevtralnost obremenitve naprave.

Izcedek elektroskopa je mogoče izvesti tako, da se ga dotaknete s kovinskim objektom, tako da slednji izprazni obstoječi električni naboj v elektroskop.

Za nalaganje elektroskopa se razlikujeta dva modaliteta. Spodaj so najpomembnejši vidiki vsakega od teh.

Induktivno

Gre za nalaganje elektroskopa, ne da bi z njim vzpostavili neposreden stik; to pomeni, da se približate predmetu, katerega obremenitev je znana s sprejemno sfero.

S stikom

Ko se dotaknete elektroskopa, ki sprejema kroglo neposredno s predmetom z znano obremenitvijo.

Za kaj je elektroskop?

Elektroskosi se uporabljajo za določitev, ali je telo električno naloženo, in ločimo, ali ima negativno ali pozitivno obremenitev. Trenutno se na eksperimentalnem polju uporabljajo elektroskopi, da se z njeno uporabijo zaznavanje elektrostatičnih obremenitev v električno napolnjenih telesih.

Nekatere najbolj izjemne funkcije elektroskopov so naslednje:

• Zaznavanje električnih nabojev v bližnjih predmetih. Če elektroskop reagira na pristop telesa, je to zato, ker je slednji električno obremenjen.
• Diskriminacija vrste električnega naboja, ki ga imajo električno nabita telesa, pri ocenjevanju odpiranja ali zapiranja kovinskih lamel elektroskop, odvisno od začetnega elektroskopa električnega naboja.
• Elektroskop se uporablja tudi za merjenje sevanja okolja, če obstaja radioaktivni material, zaradi istega načela elektrostatične indukcije.
• Ta naprava lahko uporabite tudi za merjenje količine ionov, ki so prisotni v zraku, pri ocenjevanju hitrosti nalaganja in praznjenja elektroskopa znotraj nadzorovanega električnega polja.

Dandanes se elektroskopi pogosto uporabljajo v laboratorijskih praksah v šolah in univerzah, da študentom različnih ravni izobraževanja pokažejo uporabo te naprave kot elektrostatičnega detektorja obremenitve.

Kako narediti domač elektroskop?

Zelo enostavno je narediti domač elektroskop. Potrebne elemente je enostavno pridobiti in sklop elektroskopa je precej hiter.

Spodaj so navedeni pripomočki in materiali, potrebni za izgradnjo domačega elektroskopa:

• Steklena steklenica. Potrebno je, da je čist in zelo suh.
• Pluta, ki hermetično zapre steklenico.
• Bakrena nit 14 kalibra.
• Klešče.
• Škarje.
• Folija.
• Pravilo.
• Balon.
• Volnena krpa.

Vam lahko služi: konstantno (programiranje): koncept, vrste, primeri

Postopek

Korak 1

Izrežite bakreno nit, dokler ne dobite razdelka, ki ga presežete približno v 20 centimetrih dolžine vsebnika.

2. korak

Zakriva eden od koncev bakrene niti, ki naredi nekakšno spiralo. Ta del bo opravljal funkcije sfere elektrostatičnega tovora.

Ta korak je zelo pomemben, saj bo spirala olajšala prenos elektronov študijskega telesa na elektroskop zaradi obstoja večje površine.

Korak 3

Cork prečka z bakreno nitjo. Prepričajte se, da je kodrasti del proti vrhu elektroskopa.

4. korak

Na spodnjem koncu bakrene niti naredite blago ukrivljenost v obliki l.

5. korak

Obe aluminijevi lameli razrežite v obliki trikotnikov približno 3 centimetra baze. Pomembno je, da sta oba trikotnika enaka.

Prepričajte se, da so lamele dovolj majhne, ​​da ne stopijo v stik z notranjimi stenami steklenice.

6. korak

Vključuje majhno luknjo v zgornjem kotu vsake lamele in vstavi oba kosa aluminija na spodnjem koncu bakrene niti.

Poskusite ohraniti aluminijasto folijo čim bolj gladko. Če se aluminijasti trikotniki preveč zlomijo ali nagubajo, je bolje ponoviti vzorce, dokler ne želeni učinek.

7. korak

Ploče postavite na zgornji rob steklenice, zelo previdno, da se aluminijaste lamele ne poslabšajo ali izgubijo izvedenega sklopa.

Izjemno pomembno je, da sta obe lamela v stiku, ko je posoda tesno zaprta. V primeru, da ni tako.

Preizkusite svoj elektroskop

Če želite poskusiti, lahko uporabite teoretične predstave, ki so bile prej opisane v celotnem članku, kot je podrobno opisano spodaj:

• Prepričajte se, da elektroskop ni naložen: za to se dotaknite s kovinsko palico, da izkoreninite morebitno preostalo obremenitev na napravi.
• Električno naložite predmet: balon drgnite ob volneno krpo, da naložite površino elektrostatičnega tovora.
• Približa se objektu, naložen v bakreno spiralo: s to prakso bo elektroskop naložen z indukcijo, elektroni sveta.
• Poglejte reakcijo kovinskih lamel: trikotniki iz aluminijaste folije se bodo oddaljili drug od drugega, saj imata oba lista breme istega znaka (v tem primeru negativno).

Poskusite izvesti to vrsto testov v suhih dneh, saj vlaga običajno vpliva na to vrsto domačih poskusov, ker otežuje prehod z ene površine na drugo.