ELEKTROSKOPAS: ISTORIJA, KAIP JIS VEIKIA, KAM JIS SKIRTAS - DUDAS - 2025

Elektroskopas yra įrenginys, naudojamas aptikti elektros mokesčius netoliese objektų egzistavimą. Tai taip pat nurodo elektros krūvio ženklą; tai yra, jei tai neigiamas ar teigiamas krūvis. Ši priemonė sudaryta iš metalinio strypo, uždaryto stikliniame butelyje.

Šio strypo apatinėje dalyje yra sujungti du labai ploni metalo lakštai (aukso arba aliuminio). Savo ruožtu ši konstrukcija yra uždaroma dangteliu, pagamintu iš izoliacinės medžiagos, o viršutiniame gale ji turi mažą sferą, vadinamą „kolektoriumi“.

Kai artėjate prie elektriškai įkrauto objekto prie elektroskopo, apatiniame konfigūracijos gale esančias metalines lameles galima pastebėti dviejų rūšių reakcijomis: jei lamelės yra atskirtos viena nuo kitos, tai reiškia, kad objektas turi tą patį elektros krūvį. nei elektroskopu.

Kita vertus, jei lamelės susilieja, tai rodo, kad objekto elektrinis krūvis priešingas elektroskopo krūviui. Svarbiausia yra įkrauti elektroskopą žinomo ženklo elektros krūviu; Taigi, išmetus, bus galima išvesti objekto elektros krūvio ženklą, kurį mes atsinešame į prietaisą.

Elektroskopai yra ypač naudingi nustatant, ar kūnas yra įkrautas elektra, taip pat duoda užuominų apie krūvio ženklą ir krūvio intensyvumą.

Istorija

Elektroskopą išrado anglų gydytojas ir fizikas Williamas Gilbertas, fiziko pareigas einantis Anglijos monarchijai karalienės Elžbietos I valdymo laikais.

Gilbertas taip pat žinomas kaip „elektromagnetizmo ir elektros tėvas“, dėka didelio indėlio į mokslą XVII a. Pirmasis žinomas elektroskopas jis buvo pastatytas 1600 m., Kad būtų galima gilinti elektrostatinių krūvių eksperimentus.

Pirmasis elektroskopas, vadinamas versoriumu, buvo iš metalinės adatos sudarytas įtaisas, laisvai besisukantis ant pjedestalo.

Versoriumo konfigūracija buvo labai panaši į kompaso adatos konfigūraciją, tačiau šiuo atveju adata nebuvo įmagnetinta. Adatos galai buvo vizualiai atskirti vienas nuo kito; Be to, vienas adatos galas buvo teigiamai įkrautas, o kitas - neigiamai.

Versoriumo veikimo mechanizmas buvo pagrįstas elektrostatiniu indukcija, kurią adatos galuose sukėlė krūviai. Taigi, atsižvelgiant į adatos galą, kuri buvo arčiausia šalia esančio objekto, to galo reakcija būtų nukreipti ar atstumti daiktą su adata.

Jei daiktas būtų teigiamai įkrautas, neigiami judantys metalo krūviai būtų patraukti objekto link, o neigiamai įkrautas galas būtų nukreiptas į kūną, sukeliantį reakciją versoriume.

Priešingu atveju, jei daiktas buvo neigiamai įkrautas, objekto pritrauktas stulpas bus teigiamas adatos galas.

Evoliucija

1782 m. Viduryje garsus italų fizikas Alessandro Volta (1745–1827) pastatė kondensacijos elektroskopą, kuris turėjo svarbų jautrumą aptikti elektros krūvius, kurių to meto elektroskopai neaptiko.

Tačiau didžiausią elektroskopo pažangą padarė vokiečių matematiko ir astronomo Johanno Gottliebo Friedricho von Bohnenbergerio (1765–1831), išradusio aukso folijos elektroskopą, ranka.

Šio elektroskopo konfigūracija labai panaši į šiandien žinomą struktūrą: prietaisą sudarė stiklo varpas, kurio viršuje buvo metalinė rutulys.

Savo ruožtu ši sfera per laidininką buvo sujungta su dviem labai plonais aukso lakštais. „Auksiniai kepalėliai“ atsiskyrė arba sujungė vienas kitą, kai artėjo elektrostatiškai įkrautas kūnas.

Kaip tai veikia?

Elektroskopas yra įtaisas, naudojamas aptikti statinę elektrą netoliese esančiuose objektuose, pasinaudojant jų vidinių lamelių atsiskyrimo dėl elektrostatinės atbaidymo reiškiniu.

Statinė elektra gali būti kaupiama išoriniame bet kurio kūno paviršiuje - tiek natūraliai, tiek trindama.

Elektroskopas skirtas aptikti šio tipo krūvius dėl elektronų perkėlimo iš labai įkrautų paviršių į mažiau įelektrintus paviršius. Be to, atsižvelgiant į lamelių reakciją, tai taip pat galėtų pateikti supratimą apie aplinkinio objekto elektrostatinio krūvio dydį.

Elektroskopo viršutinėje dalyje esanti sfera veikia kaip priimančioji medžiaga tiriamojo objekto elektriniam krūviui.

Priartindamas elektriškai įkrautą kūną prie elektroskopo, jis įgis tą patį elektros krūvį kaip ir kūnas; y., jei artėsime prie elektriškai įkrauto objekto su teigiamu ženklu, elektroskopas įgis tą patį krūvį.

Jei elektroskopas yra iš anksto įkrautas žinomu elektros krūviu, įvyks taip:

- Jei kūnas turi tą patį krūvį, metalinės lamelės elektroskopo viduje atsiskirs viena nuo kitos, nes abi jos atstumia viena kitą.

- Priešingai, jei daiktas turi priešingą krūvį, buteliuko apačioje esančios metalinės lamelės liks pritvirtintos viena prie kitos.

Elektroskopo viduje esančios lamelės turi būti labai lengvos, kad jų svoris būtų subalansuotas veikiant elektrostatinėms atstumiančioms jėgoms. Taigi, perkeldami tyrimo objektą nuo elektroskopo, lamelės praras poliarizaciją ir grįš į savo natūralią būseną (uždarytą).

Kaip jis įkraunamas elektra?

Elektroskopo įkrovimo faktas yra būtinas, kad būtų galima nustatyti objekto, kuriuo artėsime prie prietaiso, elektrinio krūvio pobūdį. Jei krūvis elektroskopu nebus žinomas iš anksto, nebus įmanoma nustatyti, ar objekto krūvis yra lygus ar priešingas tam krūviui.

Prieš įkraudamas elektroskopą, jis turi būti neutralioje padėtyje; T. y., su tuo pačiu protonų ir elektronų skaičiumi viduje. Dėl šios priežasties prieš įkraunant elektroskopą siūloma prijungti prie žemės, kad būtų užtikrintas prietaiso įkrovimo neutralumas.

Elektroskopą galima iškrauti palietus jį prie metalinio daikto, kad pastarasis elektroskopo viduje esantį elektros krūvį nutekėtų į žemę.

Yra du būdai, kaip įkrauti elektroskopą prieš jį išbandant. Toliau pateikiami svarbiausi kiekvieno iš šių aspektų aspektai.

Induktyviai

Tai yra elektroskopo įkrovimas nenustatant tiesioginio kontakto su juo; tai yra, artėjant tik prie objekto, kurio krūvis žinomas priimančiajai sferai.

Susisiekus

Tiesiai paliesdami elektroskopo gaunamąją sferą su daiktu, kurio krūvis žinomas.

Kam tai?

Elektroskopai naudojami norint nustatyti, ar kūnas yra elektriškai įkrautas, ir atskirti, ar jis turi neigiamą, ar teigiamą krūvį. Šiuo metu elektroskopai naudojami eksperimento lauke, siekiant parodyti jų naudojimą elektrostatinių krūvių aptikime elektriškai įkrautuose kūnuose.

Kai kurios svarbiausios elektroskopų funkcijos yra šios:

- Netoliese esančių objektų elektros krūvių aptikimas. Jei elektroskopas reaguoja į kūno artėjimą, tai yra todėl, kad pastarasis yra įkrautas elektra.

- Vertinant elektroskopo metalinių lamelių atsivėrimą ar uždarymą, atsižvelgiant į pradinį elektroskopo elektrinį krūvį, diskriminuojami elektros krūviai, kuriuos turi įkrauti kūnai.

- Elektroskopas taip pat naudojamas aplinkos radiacijai matuoti tuo atveju, jei aplink tą patį elektrostatinės indukcijos principą yra radioaktyviųjų medžiagų.

- Šis prietaisas taip pat gali būti naudojamas ore esančių jonų kiekiui matuoti, įvertinant elektroskopo įkrovos ir iškrovos greitį kontroliuojamame elektriniame lauke.

Šiandien elektroskopai yra plačiai naudojami laboratorijų praktikoje mokyklose ir universitetuose, siekiant parodyti įvairaus išsilavinimo studentams, kaip šis prietaisas yra naudojamas kaip elektrostatinis krūvio detektorius.

Kaip pasidaryti naminį elektroskopą?

Labai lengva pasigaminti naminį elektroskopą. Reikalingi elementai lengvai gaunami, o elektroskopo surinkimas vyksta gana greitai.

Žemiau išvardyti indai ir medžiagos, reikalingi namų elektroskopui pastatyti per 7 paprastus veiksmus:

- Stiklinis butelis. Jis turi būti švarus ir labai sausas.

- Kamštis, kad butelis būtų hermetiškas.

- 14 gabaritų varinė viela.

- Replės.

- Žirklės.

- Folija.

- Taisyklė.

- Balionas.

- Vilnonis audinys.

Procesas

1 žingsnis

Iškirpkite varinę vielą, kol gausite skyrių, kuris yra maždaug 20 centimetrų ilgesnis už talpyklos ilgį.

2 žingsnis

Užlenkite vieną varinės vielos galą, padarydami savotišką spiralę. Ši dalis veiks kaip elektrostatinė krūvio aptikimo sfera.

Šis žingsnis yra labai svarbus, nes dėl didesnio paviršiaus ploto spiralė palengvins elektronų perdavimą iš tyrimo kūno į elektroskopą.

3 žingsnis

Eikite per kamštį su varine viela. Įsitikinkite, kad garbanota dalis yra link elektroskopo viršaus.

4 žingsnis

Apatiniame varinės vielos gale padarykite šiek tiek L formos lenkimą.

5 žingsnis

Supjaustykite dvi aliuminio folijas į maždaug 3 centimetrų ilgio trikampius. Svarbu, kad abu trikampiai būtų vienodi.

Įsitikinkite, kad lamelės yra pakankamai mažos, kad nesiliestų su butelio vidinėmis sienelėmis.

6 žingsnis

Kiekvienos folijos viršutiniame kampe įdėkite nedidelę skylę ir abu vario vielos gabalus įkiškite į apatinį varinės vielos galą.

Stenkitės, kad folijos lakštai būtų kuo lygesni. Jei aliuminio trikampiai per daug suskilinėja arba susiraukšlėja, geriau pakartoti pavyzdžius, kol bus pasiektas norimas efektas.

7 žingsnis

Kamštį labai atsargiai uždėkite ant viršutinio butelio krašto, kad nepažeistumėte aliuminio folijos ar neprarastumėte pagaminto mazgo.

Sandarinant talpyklą, labai svarbu, kad abi lamelės liestųsi. Jei taip nėra, tada turėsite modifikuoti varinės vielos lenkimą, kol lakštai liesti vienas kitą.

Patikrinkite savo elektroskopą

Norėdami tai įrodyti, galite pritaikyti anksčiau straipsnyje aprašytas teorines sąvokas, išsamiai aprašytas žemiau:

- Įsitikinkite, kad elektroskopas nėra įkrautas: Norėdami tai padaryti, palieskite jį metaline lazdele, kad pašalintumėte likusį prietaiso krūvį.

- Elementas įkraunamas elektra: įtrinkite balioną ant vilnos audinio, kad baliono paviršius būtų įkrautas elektrostatiniu krūviu.

- Priartintą daiktą priartinkite prie varinės spiralės: atlikdami šią praktiką, elektroskopas bus įkrautas indukcijos būdu, o elektronai iš Žemės rutulio bus perkelti į elektroskopą.

- Stebėkite metalinių plokštelių reakciją: aliuminio folijos trikampiai pasislinks vienas nuo kito, nes abi plokštės turi tą patį ženklą (šiuo atveju neigiamas).

Pabandykite atlikti tokio tipo testą sausomis dienomis, nes drėgmė yra linkusi paveikti tokio tipo namų eksperimentavimą, nes dėl to elektronams sunku pereiti iš vieno paviršiaus į kitą.

Nuorodos

1. Castillo, V. (sf). Kas yra elektroskopas: istorija, tipai, funkcija ir dalys. Atkurta iš: paraquesirve.tv
2. Kaip pasidaryti elektroskopą (nd). Atkurta iš: es.wikihow.com
3. Kaip veikia elektroskopas (2017). Atkurta iš: como-funciona.co
4. Aukso lapo elektroskopas (nd). Atkurta iš: museocabrerapinto.es
5. Elektroskopas (2010). Atkurta iš: radioelectronica.es
6. Vikipedija, nemokama enciklopedija (2018). Elektroskopas. Atkurta iš: es.wikipedia.org
7. Vikipedija, nemokama enciklopedija (2016). „Versorium“. Atkurta iš: en.wikipedia.org