Történelem Elektroszkóp, hogyan működik, mit szolgál

egy elektroszkóp egy olyan eszköz, amelyet a közeli objektumokban az elektromos töltések észlelésére használnak. Azt is jelzi az elektromos töltés jele; azaz negatív vagy pozitív töltés. Ez a készülék egy üvegből készült fémrúdból áll.

Ez a rúd két nagyon vékony fémlapot (arany vagy alumínium) tartalmaz, amelyek alsó részén vannak csatlakoztatva. Ez a szerkezet szigetelőanyag fedelével van lezárva, a felső végén pedig egy kis gömb, a "gyűjtő"..

Amikor egy elektromosan töltött tárgyhoz közelítünk egy elektroszkóphoz, a konfiguráció alsó végénél lévő fémes lamellák kétféle reakciót mutatnak: ha a lamellák egymástól elkülönülnek, ez azt jelenti, hogy az objektum ugyanolyan elektromos töltéssel rendelkezik hogy az elektroszkóp.

Másrészről, ha a lamellák összegyűlnek, az azt jelzi, hogy az objektum elektromos töltése ellentétes az elektroszkóp töltésével. A kulcs az, hogy az elektromos áramot ismert jele elektromos töltésével töltsük fel; így az eldobással eldönthetjük az eszköz elektromos töltésének jeleit, amit az eszközhöz közelítünk.

Az elektroszkópok rendkívül hasznosak annak megállapítására, hogy a test elektromosan feltöltődött-e, továbbá a terhelés jeleiről és annak intenzitásáról szóló jelzések mellett..

index

• 1 Történelem
  • 1.1 Evolúció
• 2 Hogyan működik??
  • 2.1 Hogyan töltik fel elektromosan?
• 3 Mi az??
• 4 Hogyan készítsünk házi elektroszkópot??
  • 4.1 Eljárás
  • 4.2 Ellenőrizze az elektroszkópját
• 5 Referenciák

történelem

Az elektroszkópot az angol orvos és a fizikus William Gilbert találták ki, aki az angol monarchia fizikusa volt az I. Erzsébet királyné uralkodása alatt..

Gilbert az elektromágnesesség és az elektromosság apjaként is ismert, köszönhetően a XVIII. 1600-ban építette az első ismert elektroszkópot, azzal a céllal, hogy elmélyítse az elektrosztatikus töltésekkel kapcsolatos kísérleteit.

Az első, versoriumnak nevezett elektroszkóp egy fém tűből álló eszköz volt, amely szabadon forogott a talapzaton..

A versorium konfigurációja nagyon hasonló volt az iránytűhöz, de ebben az esetben a tű nem volt mágneses. A tű végeit vizuálisan megkülönböztettük egymástól; Ezen túlmenően a tű egyik végén pozitív töltés volt, a másiknak negatív töltése volt.

A versorium hatásmechanizmusa a tű végein elektrostatikus indukcióval indukált töltéseken alapult. Így a tűnek a következő objektumhoz legközelebb eső végétől függően az ebből a célból a reakció az, hogy a tárgyat a tűvel ellentétes irányba helyezi vagy visszahúzza..

Ha az objektumnak pozitív töltése van, akkor a fém negatív mobilköltségei vonzódnának az objektumhoz, és a negatív töltésű vég a test felé mutat, amely a versorium reakcióját indukálja..

Ellenkező esetben, ha az objektum negatív töltéssel rendelkezik, a tárgyhoz vonzódó pólus a tű pozitív vége lenne.

evolúció

1782 közepén az Alessandro Volta (1745-1827) kiemelkedő olasz fizikus építette fel a kondenzációs elektroszkópot, amelynek fontos érzékenysége volt az elektromos töltések észlelésére, hogy az elektroszkópok nem észlelték.

Az elektroszkóp legnagyobb előrelépése azonban a német matematikus és Johann Gottlieb Friedrich von Bohnenberger (1765-1831) csillagász, aki feltalálta az aranylemezelektroszkópot.

Ennek az elektroszkópnak a konfigurációja nagyon hasonlít a ma ismert struktúrához: az eszközt egy üvegcsengő alkotja, amelynek a felső végén egy fém gömb volt..

Ezzel a gömb egy vezetőn keresztül két nagyon vékony arany lapra volt kötve. Az "arany kenyerek" elkülönültek vagy összekapcsolódtak, mint elektrosztatikusan feltöltött test.

Hogyan működik?

Az elektroszkóp olyan eszköz, amelyet a közeli tárgyakban a statikus elektromosság észlelésére használnak, kihasználva a belső lamellák elektrosztatikus elnyomás miatt történő szétválasztását..

Statikus elektromosság felhalmozódhat bármely test külső felületén, akár természetes terheléssel, akár dörzsöléssel.

Az elektroszkóp úgy van kialakítva, hogy kimutassa az ilyen típusú töltések jelenlétét, mivel az elektronok nagy töltésű felületekről kevésbé villamosan töltött felületekre kerülnek át. Ezen túlmenően, a lamellák reakciójától függően, ez is ötletet adhat a környező tárgy elektrosztatikus töltésének nagyságáról.

Az elektroszkóp felső részén elhelyezkedő gömb a vizsgált tárgy elektromos töltésének fogadó entitásaként működik.

Ha egy elektromosan feltöltött testet közelebb hoznak az elektroszkóphoz, akkor ugyanolyan elektromos töltést kap a testből; vagyis ha pozitív jelzéssel közelítünk egy elektromosan feltöltött objektumhoz, az elektroszkóp ugyanarra a töltésre fog szert tenni.

Ha az elektroszkópot korábban ismert elektromos töltéssel töltik meg, az alábbiak történnek:

- Ha a test ugyanolyan terheléssel rendelkezik, akkor az elektroszkóp belsejében lévő fémlemezek egymástól elkülönülnek, mivel mindkettő elriaszt..

- Ezzel ellentétben, ha az objektum ellentétes töltéssel rendelkezik, a palack alján lévő fém pelyhek egymáshoz kapcsolódnak..

Az elektroszkóp belsejében levő lamelláknak nagyon könnyűnek kell lenniük, hogy azok súlyát kiegyensúlyozzák az elektrosztatikus elnyomó erők hatása. Így, ha a vizsgálati objektumot az elektroszkóptól elhúzza, a lamellák elvesztik a polarizációt és visszatérnek természetes állapotukhoz (zárt).

Hogyan töltik fel elektromosan?

Az elektromos áram feltöltésének ténye szükséges ahhoz, hogy meg lehessen határozni az objektum elektromos töltésének jellegét, amelyet közelítünk az eszközhöz. Ha az elektroszkóp töltése előre nem ismert, akkor lehetetlen meghatározni, hogy az objektum terhelése ugyanolyan vagy ellentétes-e a terheléssel.

Az elektroszkóp feltöltése előtt semleges állapotban kell lennie; vagyis azonos számú proton és elektron a belső térben. Ezért javasoljuk, hogy a töltés megkezdése előtt csatlakoztassuk az elektromos áramkört a talajhoz, hogy biztosítsuk a készülék terhelésének semlegességét..

Az elektroszkóp kisülése egy fém tárgyzal érhető el úgy, hogy az utóbbi az elektromos áramkört a földre vezeti..

Kétféle módon lehet tölteni egy elektroszkópot annak tesztelése előtt. Az alábbiakban mindegyikük szempontjából a legfontosabb szempontok.

Indukcióval

Ez magában foglalja az elektroszkóp töltését anélkül, hogy közvetlen kapcsolatot létesítene vele; azaz csak egy olyan objektumhoz közeledve, amelynek terhelése a fogadó gömb számára ismert.

Kapcsolat útján

Az elektroszkóp fogadó gömbének közvetlenül az ismert töltéssel rendelkező objektummal való érintésével.

Mi az??

Az elektroszkópokat arra használják, hogy meghatározzák, hogy a test elektromosan töltött-e, és megkülönböztetjük, hogy van-e negatív töltése vagy pozitív töltése. Jelenleg az elektroszkópokat a kísérleti területen használják, az elektromos töltésű testek elektrosztatikus feltöltődésének kimutatására..

Az elektroszkópok néhány legfontosabb funkciója a következő:

- Elektromos töltések észlelése a közeli objektumokban. Ha az elektroszkóp reagál a test megközelítésére, akkor ez azért van, mert az utóbbi elektromosan töltődik.

- Az elektromosan töltött testek elektromos töltésének típusának megkülönböztetése az elektroszkóp fémes lamellái nyitásának vagy bezárásának értékelésekor, az elektromos áramkörtől függően..

- Az elektroszkópot a környezet sugárzásának mérésére is használják, ha radioaktív anyag van körülötte, ugyanazzal az elvvel az elektrosztatikus indukció miatt.

- Ez az eszköz használható a levegőben lévő ionok mennyiségének mérésére is, az elektromos áramköri töltés és kisülés sebességének értékelésével egy szabályozott elektromos térben.

Napjainkban az elektroszkópokat széles körben használják az iskolák és az egyetemek laboratóriumi gyakorlatában, hogy bemutassák a különböző iskolai végzettségű diákok számára, hogy ezt az eszközt elektrosztatikus töltésérzékelőként használják.

Hogyan készítsünk házi elektroszkópot??

Nagyon könnyű elkészíteni egy házi elektroszkópot. A szükséges elemek könnyen beszerezhetők, és az elektroszkóp összeszerelése elég gyors.

Az alábbiakban felsoroljuk azokat az eszközöket és anyagokat, amelyek 7 egyszerű lépésben készítik el a házi elektroszkópot:

- Egy üveg Tiszta és nagyon száraznak kell lennie.

- Parafa a palack hermetikus lezárásához.

- 14-es rézhuzal.

- Egy plier.

- Olló.

- Alumínium fólia.

- Egy szabály.

- Egy léggömb.

- Gyapjúszövet.

folyamat

1. lépés

Vágja le a rézhuzalt, amíg meg nem kapja azt a szakaszt, amely meghaladja a 20 cm-t a tartály hosszától.

2. lépés

A rézhuzal egyik végét göndöríti, így egyfajta spirál. Ez a rész elvégzi az elektrosztatikus töltésérzékelő gömb funkcióit.

Ez a lépés nagyon fontos, mivel a spirál megkönnyíti az elektronok átadását a vizsgálati testből az elektroszkópba, nagyobb felület miatt..

3. lépés

A kupakot a rézfonal keresztezi. Győződjön meg róla, hogy a hajlított rész az elektroszkóp teteje felé esik.

4. lépés

Hajlítsunk enyhén az L-alakú rézhuzal alsó végénél.

5. lépés

Vágja le a két alumínium lamellát háromszögek formájában, körülbelül 3 cm-es alapban. Fontos, hogy mindkét háromszög azonos legyen.

Győződjön meg arról, hogy a lamellák elég kicsi ahhoz, hogy ne érintkezzenek a palack belsejével.

6. lépés

Egy kis lyuk van a fólia felső sarkában, és mindkét alumínium darabot a rézhuzal alsó végébe helyezi.

Próbáljon megtartani az alumínium fólia csúszkáját a lehető legjobban. Ha az alumínium háromszögek túlságosan megszakadnak vagy zsugorodnak, jobb, ha a mintákat megismételjük, amíg a kívánt hatást el nem érjük.

7. lépés

Helyezze a parafát a palack felső szélére, nagyon óvatosan, hogy az alumínium lamellák ne romoljanak vagy elveszítsék a szerelvényt.

Rendkívül fontos, hogy mindkét lamella érintkezzen a tartály zárásakor. Ha ez nem így van, akkor módosítsa a rézhuzal kanyarját, amíg a lapok egymáshoz nem érnek.

Tesztelje az elektroszkópját

Ennek bizonyításához alkalmazhatja a cikkben korábban leírt elméleti fogalmakat, az alábbiak szerint:

- Győződjön meg róla, hogy az elektroszkóp nincs feltöltve: ehhez érintse meg egy fém rúddal, hogy megszüntesse a készülékben maradó töltöttséget..

- Elektromosan betölt egy tárgyat: dörzsöl egy ballont egy gyapjúszövethez, hogy betöltse az elektrosztatikus töltésű ballon felületét.

- Megközelít a réz spirálra feltöltött tárgyra: ezzel a gyakorlattal az elektromos áramkört az indukció fogja tölteni, és a földgömb elektronjai átvezetésre kerülnek az elektroszkópra.

- Figyelje meg a fémes lamellák reakcióját: az alumíniumfólia háromszögei eltűnnek egymástól, mivel mindkét lap azonos jelzéssel rendelkezik (ebben az esetben negatív).

Próbálja meg ezt a fajta tesztet száraz napokon elvégezni, mivel a páratartalom általában befolyásolja az ilyen típusú otthoni kísérleteket, mert megnehezíti az elektronok áthaladását egy felületről a másikra.

referenciák

1. Castillo, V. (s.f.). Mit szolgáltat az elektroszkóp: történelem, típusok, funkciók és alkatrészek. Lap forrása: paraquesirve.tv
2. Hogyan készítsünk elektroszkópot (s.f.) A lap eredeti címe: en.wikihow.com
3. Hogyan működik az elektroszkóp (2017). Visszanyerve: como-funciona.co
4. Arany kenyérelektroszkóp (s.f.). Visszanyerve: museocabrerapinto.es
5. Az elektroszkóp (2010). Lap forrása: radioelectronica.es
6. Wikipédia, The Free Encyclopedia (2018). Elektroszkóp. Lap forrása: en.wikipedia.org
7. Wikipédia, The Free Encyclopedia (2016). Versorium. Lap forrása: en.wikipedia.org