Elektroskop

Elektroskop

Čo je to elektroskop?

A elektroskop Je to zariadenie používané na detekciu existencie elektrických záťaží v blízkych objektoch. Označuje tiež znak elektrického náboja; to znamená, že ak je to záporný alebo kladný náboj. Tento nástroj je tvorený obmedzenou kovovou tyčou vo vnútri sklenenej fľaše.

Táto tyč má v najnižšej časti dva veľmi tenké kovové listy (zlato alebo hliník) spojené. Táto štruktúra je zase utesnená vekom izolačného materiálu a na hornom konci má malú guľu nazývanú „zberateľ“.

Ako elektricky zaťažený objekt k elektroskopu sa priblížil, môžu byť svedkami dvoch typov reakcií kovovým lamela, ktoré sú na spodnom konci konfigurácie: ak sa lamely oddeľujú od seba, znamená to, že objekt má rovnaký elektrický náboj ako elektroskop.

Na druhej strane, ak sa lamely spoja, je naznačené, že objekt má elektrický náboj oproti elektroskopu zaťaženia. Kľúčom je načítať elektroskop elektrickým nábojom známeho znaku; Teda vyradením bude možné odvodiť znak elektrického náboja objektu, ktorý prinesieme do zariadenia.

Elektroscos je mimoriadne užitočný na určenie, či je telo elektricky načítané, okrem indikácií o príznaku zaťaženia a intenzity toho istého.

História

Elektroskop bol vynájdený anglickým lekárom a fyzikom Williamom Gilbertom, ktorý pôsobil ako fyzik anglickej monarchie za vlády kráľovnej Alžbety I.

Gilbert je tiež známy ako „otec elektromagnetizmu a elektriny“ vďaka svojim veľkým prínosom vedy v sedemnástom storočí. Postavil prvý elektroskop známy v roku 1600 s cieľom prehĺbiť svoje experimenty na elektrostatické zaťaženia.

Prvý elektroskop, nazývaný Versorium, bolo zariadenie pozostávajúce z kovovej ihly, ktorá sa voľne otáčala na podstavci.

Konfigurácia versoria bola veľmi podobná konfigurácii ihly kompasu, ale v tomto prípade ihla nebola magnetizovaná. Konce ihly boli navzájom vizuálne diferencované; Okrem toho mal jeden z koncov ihly kladný náboj a druhý mal záporné zaťaženie.

Mechanizmus pôsobenia vo verzii bol založený na indukovanom zaťažení na koncoch ihly, elektrostatickou indukciou. V závislosti od konca ihly, ktorá bola bližšie k okolitému objektu, by reakciou tohto konca bolo nasmerovať alebo odraziť objekt ihlou.

Keby objekt mal kladné zaťaženie, negatívne mobilné zaťaženie v kovovom by bolo priťahované k objektu a koniec záporným zaťažením by ukázal na telo, ktoré indukuje reakciu vo Vissorium.

Môže vám slúžiť: Triple W

V opačnom prípade, ak by objekt mal záporné zaťaženie, priťahovaný pól k objektu by bol pozitívnym koncom ihly.

Vývoj

V polovici roku 1782 vynikajúci taliansky fyzik Alessandro Volta (1745-1827) postavil kondenzačný elektroskop, ktorý mal dôležitú citlivosť na detekciu elektrických nábojov, ktoré elektroskopy v tom čase nezistili.

Najväčší pokrok elektroskopu však prišiel z ruky nemeckého matematika a astronómie.

Konfigurácia tohto elektroskopu je veľmi známa štruktúrou: Zariadenie bolo vyrobené zo skleneného zvončeka, ktorý mal na hornom konci kovovú guľu.

Táto guľa bola zase pripojená cez vodiča dva veľmi tenké zlaté plachty. „Zlaté chleby“ sa oddelili alebo sa navzájom spojili, keď sa priblížilo elektrostatické telo.

Ako funguje elektroskop?

Elektroskop je zariadenie používané na detekciu statickej elektriny v blízkych objektoch s použitím separačného fenoménu jeho vnútorných lamely v dôsledku elektrostatického odporu.

Statická elektrina sa môže nahromadiť na vonkajšom povrchu akéhokoľvek tela, buď prirodzeným zaťažením alebo trením.

Elektroskop je navrhnutý na detekciu prítomnosti tohto typu zaťaženia v dôsledku prenosu povrchových elektrónov veľmi zaťažených do menej elektricky naložených povrchov. Okrem toho, v závislosti od reakcie lamiel, môže tiež poskytnúť predstavu o veľkosti elektrostatického zaťaženia okolitého objektu.

Guľa umiestnená v hornej časti elektroskopu funguje ako prijímajúca entita elektrického náboja predmetu štúdie.

Keď sa elektricky zaťažený telesne blíži k elektroskopu, získa rovnaký elektrický náboj tela; To znamená, že ak prinesieme elektricky naložený objekt s kladným znakom, elektroskop získa rovnaké zaťaženie.

Ak je elektroskop predtým nabitá známym elektrickým nábojom, stane sa nasledujúce:

• Ak má telo rovnaké zaťaženie, kovové lamely, ktoré sú vo vnútri elektroskopu.
• Na rozdiel od toho, ak má objekt opačné zaťaženie, kovové lamely v spodnej časti fľaše zostanú spolu spolu.

Laminilly vo vnútri elektroskopu musia byť veľmi ľahké, takže ich hmotnosť je vyvážená pôsobením elektrostatických odpudzovacích síl. Teda odstránením predmetu štúdia elektroskopu Lamellas stratí polarizáciu a vráti sa do svojho prirodzeného stavu (zatvorené).

Ako elektricky načíta?

Skutočnosť načítania elektronického kopu je potrebná na to, aby sme mohli určiť povahu elektrického náboja objektu, že sa k zariadeniu priblížime. Ak elektroskopové zaťaženie nie je vopred známe, nebude možné určiť, či sa zaťaženie objektu rovná alebo je opačné ako uvedené zaťaženie.

Môže vám slúžiť: Multiprocessing: Čo pozostáva, typy, požiadavky, výhody

Pred naložením elektroskopu to musí byť v neutrálnom stave; to znamená s rovnakým počtom protónov a elektrónov vo vnútri. Z tohto dôvodu sa navrhuje pripojiť elektroskop s zemou pred záťažou, aby sa zabezpečila neutralita zaťaženia zariadenia.

Vypúšťač elektroskopu sa dá vykonať dotykom kovovým objektom, takže tento odvádza existujúci elektrický náboj do elektroskopu.

Pred testovaním sa odlišujú dva modality. Nižšie sú najrelevantnejšie aspekty každého z nich.

Induktívne

Ide o načítanie elektroskopu bez toho, aby ste s ním nadviazali priamy kontakt; to znamená, že sa blíži k objektu, ktorého zaťaženie je známe prijímajúcej gule.

Kontaktom

Pri dotyku elektroskopu prijímajúcej gule priamo s objektom so známym zaťažením.

Čo je elektroskop pre?

Elektroscos sa používa na určenie, či je telo elektricky zaťažené, a rozlíšenie, či má záporné zaťaženie alebo kladné zaťaženie. V súčasnosti sa v experimentálnom poli používajú elektroskopy, na ilustrovanie s použitím detekcie elektrostatického zaťaženia v elektricky nabitých telách.

Niektoré z najvýznamnejších funkcií elektroskopov sú nasledujúce:

• Detekcia elektrických nábojov v blízkych objektoch. Ak elektroskop reaguje na prístup tela, je to preto, že druhý je elektricky naložený.
• Diskriminácia typu elektrického náboja, ktoré majú elektricky nabité telá, pri hodnotení otvoru alebo zatvárania elektroskopových kovových lamely, v závislosti od počiatočného elektroskopu elektrického náboja.
• Elektroskop sa tiež používa na meranie žiarenia prostredia v prípade, že je okolo rádioaktívne.
• Toto zariadenie sa môže použiť aj na meranie množstva iónov, ktoré sú prítomné vo vzduchu, pri hodnotení zaťaženia a rýchlosti vybíjania elektroskopu v riadenom elektrickom poli.

V súčasnosti sa elektroskopy široko používajú v laboratórnych praktikách na školách a univerzitách, aby sa študentom rôznych vzdelávacích úrovní demonštrovali používanie tohto zariadenia ako detektora elektrostatickej záťaže.

Ako vyrobiť domáci elektroskop?

Je veľmi ľahké vyrobiť domáci elektroskop. Potrebné prvky sa dajú ľahko získať a zostava elektroskopu je pomerne rýchla.

Nižšie sú uvedené riadky a materiály potrebné na vybudovanie domáceho elektroskopu:

• Sklenená fľaša. Je potrebné, aby bol čistý a veľmi suchý.
• Korok na hermeticky utesnite fľašu.
• Vlákno medi 14 kalibru.
• Kliešte.
• Nožnice.
• Fólia.
• Pravidlo.
• Balón.
• Vlnená handrička.

Môže vám slúžiť: konštantné (programovanie): koncept, typy, príklady

Postup

Krok 1

Vlákno medi, až kým nedostanete časť, ktorá presahujete približne v 20 centimetroch po dĺžke nádoby.

Krok 2

Kurluje jeden z koncov medi niť a vytvára druh špirály. Táto časť bude vykonávať funkcie gule s detektorom elektrostatického nákladu.

Tento krok je veľmi dôležitý, pretože špirála uľahčí prenos elektrónov študijného tela do elektroskopu v dôsledku existencie väčšej povrchovej plochy.

Krok 3

Prekríži korok s medeným vláknom. Uistite sa, že kučeravá časť je smerom k vrcholu elektroskopu.

Krok 4

Vytvorte mierne zakrivenie na dolnom konci medeného vlákna vo forme L.

Krok 5

Zrežte dva hliníkové lamely vo forme trojuholníkov približne 3 centimetrov bázy. Je dôležité, aby boli oba trojuholníky rovnaké.

Uistite sa, že lamely sú dostatočne malé na to, aby ste sa dostali do kontaktu s vnútornými stenami fľaše.

Krok 6

Zahŕňa malý otvor v hornom rohu každej lamely a vloží oba kúsky hliníka na spodnom konci medi.

Snažte sa udržať hliníkovú fóliu čo najhladšiu. Ak sú hliníkové trojuholníky prerušené alebo pokrčené príliš veľa, je lepšie zopakovať vzorky, až kým sa požadovaný efekt.

Krok 7

Položte korok na horný okraj fľaše, veľmi opatrne, aby sa hliníkové lamely nezhoršovali ani nestratili vykonanú zostavu.

Je mimoriadne dôležité, aby boli obidve lamely v kontakte, keď je nádoba pevne zatvorená. V prípade, že to tak nie je, musíte upraviť záhyby medi, kým sa listy nedotýkajú seba.

Vyskúšajte svoj elektroskop

Aby ste to vyskúšali, môžete použiť teoretické pojmy, ktoré boli predtým opísané v článku, ako je uvedené nižšie:

• Uistite sa, že elektroskop nie je naložený: za to sa dotknite kovovej tyče, aby ste odstránili akékoľvek zostávajúce zaťaženie zariadenia.
• Elektricky naložte predmet: Vytierajte balón proti vlnenej handričke, aby ste naložili povrch elektrostatickej nákladnej zemegule.
• Blíži sa objekt načítaný do medi špirály: s touto praxou bude elektroskop naložený indukciou a elektróny zemegule sa prenesú do elektroskopu.
• Pozrite sa na reakciu kovových lamely: Hliníkové trojuholníky fólie sa od seba vzdialia, pretože oba listy zdieľajú bremeno toho istého znamenia (v tomto prípade negatívne).

Pokúste sa vykonať tento typ testov v suchých dňoch, pretože vlhkosť zvyčajne ovplyvňuje tento typ domácich experimentov, pretože je ťažké prejsť z jedného povrchu na druhý.