История Електроскоп, как работи, какво служи

а електроскоп е устройство, използвано за откриване на електрически заряди в близки обекти. Той също така показва знака на електрическия заряд; това е, ако е отрицателен или положителен заряд. Този инструмент е съставен от метален прът, затворен в стъклена бутилка.

Този прът има две много тънки метални листа (злато или алуминий), свързани в долната му част. На свой ред, тази структура е запечатана с капак от изолационен материал, а в горния край има малка сфера, наречена "колектор"..

При приближаване на електрически зареждан обект към електроскоп, два вида реакции могат да бъдат наблюдавани от металните ламели, които са в долния край на конфигурацията: ако ламелите са разделени един от друг, това означава, че обектът има същия електрически заряд. че електроскопа.

От друга страна, ако ламелите се съберат заедно е индикативно, че обектът има електрически заряд, противоположен на заряда на електроскопа. Ключът е да се зареди електроскопа с електрически заряд с известен знак; по този начин чрез изхвърляне ще бъде възможно да се изведе знакът на електрическия заряд на обекта, към който се приближава устройството.

Електроскопите са изключително полезни, за да се определи дали тялото е електрически заредено, в допълнение към даването на указания за знака на товара и интензивността му.

индекс

• 1 История
  • 1.1 Еволюция
• 2 Как работи?
  • 2.1 Как се зарежда електрически?
• 3 За какво е предназначен??
• 4 Как да си направите домашен електроскоп?
  • 4.1 Процедура
  • 4.2 Тествайте електроскопа си
• 5 Препратки

история

Електроскопът е изобретен от английския лекар и физик Уилям Гилбърт, който е бил физикът на английската монархия по време на царуването на кралица Елизабет I.

Гилбърт е известен и като "бащата на електромагнетизма и електричеството" благодарение на големия си принос към науката през седемнадесети век. Той построил първия известен електроскоп през 1600 г. с цел да задълбочи експериментите си с електростатични заряди.

Първият електроскоп, наречен версориум, е устройство, състоящо се от метална игла, която се върти свободно на пиедестала..

Конфигурацията на версориума е много подобна на тази на иглата на компаса, но в този случай иглата не е намагнетизирана. Краищата на иглата бяха визуално диференцирани един от друг; Освен това единият край на иглата има положителен заряд, а другият има отрицателен заряд.

Механизмът на действие на версориума се основава на зарядите, индуцирани в краищата на иглата, посредством електростатична индукция. По този начин, в зависимост от края на иглата, която е най-близо до следващия обект, реакцията на този край ще бъде да насочи или отблъсне обекта с иглата.

Ако обектът има положителен заряд, отрицателните мобилни заряди в метала ще бъдат привлечени от обекта, а отрицателно зареденият край ще сочи към тялото, което предизвиква реакцията в версориума..

В противен случай, ако обектът има отрицателен заряд, полюса, привлечен от обекта, ще бъде положителният край на иглата.

еволюция

В средата на 1782 г. изключителен италиански физик Алесандро Волта (1745-1827) построи кондензационен електроскоп, който имаше важна чувствителност за откриване на електрически заряди, които електроскопите тогава не откриха.

Въпреки това, най-големият напредък на електроскопа идва от ръката на немския математик и астроном Йохан Готлиб Фридрих фон Боненбергер (1765-1831), който изобретява електроскопа със златен лист.

Конфигурацията на този електроскоп е много подобна на структурата, известна днес: устройството е съставено от стъклен звън, който има метална сфера на горния край..

От своя страна, тази сфера беше свързана чрез проводник към два листа от много тънко злато. "Златните хлябове" се отделят или се съединяват, когато се приближава електростатично натоварено тяло.

Как работи?

Електроскоп е устройство, използвано за откриване на статично електричество в близки обекти, използвайки явлението разделяне на техните вътрешни ламели поради електростатично отблъскване.

Статичното електричество може да се натрупва по външната повърхност на всяко тяло, или чрез естествен товар, или чрез триене.

Електроскопът е предназначен да открива наличието на такъв тип заряди, поради прехвърлянето на електрони от силно натоварени повърхности към по-малко електрически заредени повърхности. В допълнение, в зависимост от реакцията на ламелите, тя може също да даде представа за величината на електростатичния заряд на заобикалящия обект..

Сферата, разположена в горната част на електроскопа работи като приемаща единица на електрическия заряд на обекта на изследване.

Чрез привеждане на електрически заредено тяло по-близо до електроскопа, тя ще придобие същия електрически заряд от тялото; това е, ако се приближаваме към електрически заредения обект с положителен знак, електроскопът ще придобие същия заряд.

Ако преди това електроскопът се зарежда с известен електрически заряд, ще се случи следното:

- Ако тялото има същия товар, металните ламели, които са вътре в електроскопа, ще се отделят един от друг, тъй като и двете ще отблъснат.

- Обратно, ако обектът има противоположен заряд, металните люспи на дъното на бутилката ще останат прикрепени един към друг..

Ламелите във вътрешността на електроскопа трябва да са много леки, така че теглото им да се балансира от действието на електростатичните сили на отблъскване. По този начин, чрез преместване на обекта на изследване от електроскопа, ламелите ще загубят поляризацията и ще се върнат в своето естествено състояние (затворено).

Как се зарежда електрически?

Фактът, че електроскопът се зарежда електрически, е необходим, за да може да се определи естеството на електрическия заряд на обекта, който ще приближим към устройството. Ако зарядът на електроскопа не е известен предварително, ще бъде невъзможно да се определи дали натоварването на обекта е същото или противоположно на товара.

Преди зареждане на електроскопа той трябва да е в неутрално състояние; т.е. с еднакъв брой протони и електрони в неговото вътрешно пространство. Поради тази причина се препоръчва електроскопът да се свърже със земята, преди да се извърши зареждането, за да се гарантира неутралността на товара на устройството..

Изхвърлянето на електроскопа може да се извърши чрез докосване с метален предмет, така че последният да източи електрическия заряд, който съществува вътре в електроскопа на земята..

Има два начина за зареждане на електроскоп преди тестването му. По-долу са дадени най-важните аспекти на всяко от тях.

Чрез индукция

Тя включва зареждане на електроскопа без установяване на пряк контакт с него; т.е. само чрез приближаване към обект, чийто товар е известен на приемащата сфера.

По контакт

Чрез докосване на приемащата сфера на електроскопа директно с обект с познато зареждане.

За какво е??

Електроскопите се използват, за да се определи дали тялото е електрически заредено, и се прави разлика дали има отрицателен заряд или положителен заряд. В момента електроскопите се използват в експерименталното поле, за да илюстрират с нейното използване откриването на електростатични заряди в електрически заредени тела.

Някои от най-важните функции на електроскопите са следните:

- Откриване на електрически заряди в близки обекти. Ако електроскопът реагира на приближаването на тялото, това е така, защото последното е електрически заредено.

- Дискриминация на вида на електрическия заряд, който електрически заредените тела имат, когато се оценява отварянето или затварянето на металните ламели на електроскопа, в зависимост от първоначалния електрически заряд на електроскопа..

- Електроскопът се използва и за измерване на облъчването на околната среда в случай, че има радиоактивен материал, поради същия принцип на електростатична индукция..

- Това устройство може да се използва и за измерване на количеството йони, които присъстват във въздуха, чрез оценяване на скоростта на зареждане и разреждане на електроскопа в контролирано електрическо поле..

Днес електроскопите се използват широко в лабораторните практики в училищата и университетите, за да покажат на учениците от различни образователни нива използването на това устройство като детектор на електростатичен заряд..

Как да си направим домашно електроскоп?

Много е лесно да се направи домашен електроскоп. Необходимите елементи са лесни за придобиване и монтажът на електроскопа е доста бърз.

По-долу са изброени приборите и материалите, необходими за изграждането на домашен електроскоп в 7 лесни стъпки:

- Стъклена бутилка Тя трябва да бъде чиста и много суха.

- Корк за херметично запечатване на бутилката.

- Меден проводник с 14 габарити.

- Клещи.

- Ножица.

- Алуминиево фолио.

- Правило.

- Балон.

- Вълнен плат.

процес

Стъпка 1

Нарежете медната жица, докато не получите секция, която надвишава приблизително 20 сантиметра дължината на контейнера.

Стъпка 2

Завийте единия край на медния проводник, като направите някаква спирала. Тази част ще изпълнява функциите на сферата за отчитане на електростатичния заряд.

Тази стъпка е много важна, тъй като спиралата ще улесни предаването на електрони от изследваното тяло към електроскопа, поради наличието на по-голяма повърхностна площ..

Стъпка 3

Той пресича корка с медната нишка. Уверете се, че къдравата част е към върха на електроскопа.

Стъпка 4

Направете лек завой в долния край на медна жица, L-образна.

Стъпка 5

Нарежете двете алуминиеви ламели под формата на триъгълници приблизително 3 см в основата. Важно е двата триъгълника да са еднакви.

Уверете се, че ламелите са достатъчно малки, за да не влизат в контакт с вътрешните стени на бутилката.

Стъпка 6

Тя включва малък отвор в горния ъгъл на всяко фолио и вмъква двете части от алуминий в долния край на меден проводник.

Опитайте се да поддържате алуминиевото фолио възможно най-гладко. Ако алуминиевите триъгълници се скъсат или свият прекалено много, по-добре е пробите да се повтарят, докато се постигне желаният ефект.

Стъпка 7

Поставете тапата върху горния ръб на бутилката, много внимателно, така че алуминиевите ламели да не се влошат или да загубят сглобеното устройство.

Изключително важно е двете ламели да са в контакт при запечатване на контейнера. Ако случаят не е такъв, тогава трябва да промените огъването на медния проводник, докато листите се докоснат.

Тествайте електроскопа си

За да го докажете, можете да приложите теоретичните понятия, описани по-горе в статията, както е описано по-долу:

- Уверете се, че електроскопът не е зареден: за да го направите, докоснете го с метален прът, за да премахнете оставащия заряд в устройството.

- Електрически зарежда обект: търка балон срещу вълнена кърпа, за да зареди повърхността на балона с електростатичен заряд.

- Приближете се към обекта, зареден с медната спирала: с тази практика електроскопът ще бъде зареден чрез индукция, а електроните на земното кълбо ще бъдат прехвърлени в електроскопа.

- Наблюдавайте реакцията на металните ламели: триъгълниците от алуминиево фолио ще се отдалечат един от друг, тъй като и двата листа споделят заряд със същия знак (отрицателен в този случай).

Опитайте се да извършите този тип тестове в сухи дни, тъй като влажността обикновено засяга този тип домашни експерименти, защото това затруднява преминаването на електрони от една повърхност към друга..

препратки

1. Castillo, V. (s.f.). Какво служи един електроскоп: история, типове, функция и части. Изтеглено от: paraquesirve.tv
2. Как се прави електроскоп (s.f.) Получено от: en.wikihow.com
3. Как работи електроскоп (2017). Възстановен от: como-funciona.co
4. Електроскоп със златен хляб (s.f.). Възстановен от: museocabrerapinto.es
5. Електроскопът (2010). Изтеглено от: radioelectronica.es
6. Уикипедия, Свободната енциклопедия (2018). Електроскоп. Изтеглено от: en.wikipedia.org
7. Уикипедия, Свободната енциклопедия (2016). Миниатюрните. Изтеглено от: en.wikipedia.org