Elektroskooppi

Elektroskooppi

Mikä on sähkökooppi?

Eräs elektroskooppi Se on laite, jota käytetään sähkökuormien olemassaolon havaitsemiseen läheisissä esineissä. Se osoittaa myös sähkövarauksen merkki; eli jos se on negatiivinen tai positiivinen varaus. Tämä instrumentti koostuu suljusta metallitanasta lasipullon sisällä.

Tässä sauvassa on kaksi erittäin ohutta metallilevyä (kulta tai alumiini), joka on kytketty pienimmässä osassa. Tämä rakenne puolestaan ​​on suljettu eristysmateriaalin kansi, ja yläpäässä siinä on pieni pallo, jota kutsutaan "keräilijäksi".

Kun sähköisesti ladattu objekti on lähestymässä elektrokooppia, voidaan havaita kahden tyyppisiä reaktioita metallilamellien kanssa, jotka ovat kokoonpanon alapäässä: jos toisistaan ​​erillään olevat lamellit tarkoittavat, että objektilla on sama sähkövaraus kuin elektroskooppi.

Toisaalta, jos lamellit tulevat yhteen, on osoitettava, että esineellä on sähkövaraus elektrooppikuormaa vastapäätä. Tärkeintä on ladata sähkökooppi tunnetun merkin sähkövarauksella; Siten hylkäämällä on mahdollista päätellä laitteelle tuomani esineen sähkövarauksen merkki.

Sähkökannot ovat erittäin hyödyllisiä sen määrittämiseksi, onko runko sähköisesti ladattu, sen lisäksi, että se antaa merkkejä saman verran merkistä ja voimakkuudesta.

Historia

Elektrooppi keksi englantilainen lääkäri ja fyysikko William Gilbert, joka toimi Englannin monarkian fyysikkona kuningatar Elizabeth I: n hallituskauden aikana.

Gilbert tunnetaan myös nimellä "sähkömagneettisuuden ja sähkön isä" hänen suuren tieteensa ansiosta seitsemännentoista vuosisadan aikana. Hän rakensi ensimmäisen vuonna 1600 tunnetun sähkökooppin, jonka tarkoituksena oli syventää hänen kokeitaan sähköstaattisissa kuormituksissa.

Ensimmäinen versorium -niminen sähkökooppi oli laite, joka koostui metallineulasta, joka kääntyi vapaasti jalustalle.

Versorium -kokoonpano oli hyvin samanlainen kuin kompassin neulan, mutta tässä tapauksessa neulaa ei magnetoitu. Neulan päät erotettiin visuaalisesti toisistaan; Lisäksi yhdellä neulan päistä oli positiivinen varaus ja toisella oli negatiivinen kuorma.

Versorium -vaikutuksen mekanismi perustui neulan päissä oleviin indusoituihin kuormituksiin sähköstaattisella induktiolla. Siten riippuen neulan lopusta, joka oli lähempänä ympäröivää esinettä, tämän lopun reaktio olisi osoittaa tai hylätä esine neulan kanssa.

Jos objektilla olisi positiivinen kuorma, metallin negatiiviset liikkuvat kuormat houkuttelevat esineeseen, ja pää negatiivisella kuormalla osoittaisi keholle, joka indusoi reaktion versiossa.

Voi palvella sinua: kolminkertainen w

Muutoin, jos esineellä olisi negatiivinen kuorma, objektin houkutteleva napa olisi neulan positiivinen pää.

Kehitys

Vuoden 1782 puolivälissä erinomainen italialainen fyysikko Alessandro Volta (1745-1827) rakensi kondensaation sähkökoopin, jolla oli tärkeä herkkyys havaita sähkövarauksia, joita tuon ajan sähkökopit eivät havainneet.

Suurin eleferkoopin eteneminen tuli kuitenkin saksalaisen matemaatin ja tähtitieteen kädestä.

Tämän sähkökoopin konfiguraatio näyttää olevan hyvin nykyään tiedossa olevalle rakenteelle: laite koostui lasikellosta, jolla oli metallipaikko yläpäässä.

Tämä pallo puolestaan ​​oli kytketty kuljettajan läpi kaksi erittäin ohutta kultalevyä. "Kultaleivet", jotka on erotettu tai liitetty toistensa kanssa, kun sähköstaattinen runko lähestyi.

Kuinka sähkökooppi toimii?

Sähkökooppi on laite, jota käytetään staattisen sähkön havaitsemiseen läheisissä esineissä käyttämällä sen sisäisten lamellien erotusilmiötä sähköstaattisen torjumisen vuoksi.

Staattinen sähkö voidaan kerätä minkä tahansa kehon ulkopinnalle joko luonnollisella kuormalla tai hankaamalla.

Sähkökooppi on suunniteltu havaitsemaan tämän tyyppisten kuormien läsnäolo, koska pintaelektronit ovat hyvin ladattuja vähemmän sähköisesti ladattuihin pintoihin. Lisäksi lamellien reaktiosta riippuen se voisi tarjota myös kuvan ympäröivän esineen sähköstaattisen kuorman suuruudesta.

Sähkökoopin yläosassa sijaitseva pallo toimii tutkimusobjektin sähkövarauksen vastaanottavana kokonaisuutena.

Kun sähköisesti ladattu runko lähestyy sähkökooppia, se saa saman kehon sähkövarauksen; Toisin sanoen, jos tuomme sähköisesti kuormitetun objektin, jolla on positiivinen merkki, sähkökooppi hankkii saman kuorman.

Jos sähkökooppi on aikaisemmin varautunut tunnetulla sähkövarauksella, seuraava tapahtuu:

• Jos rungossa on sama kuorma, elektroskoopin sisällä olevat metallilamellit erottuvat toisistaan, koska molemmat hylkäävät.
• Sitä vastoin, jos esineellä on vastakkainen kuorma, pullon pohjassa olevat metalliset lamellit pysyvät yhdessä toistensa kanssa.

Laminillat sähköskoopin sisällä on oltava erittäin kevyt, joten niiden paino on tasapainossa sähköstaattisten torjuntavoimien vaikutuksella. Siten poistamalla sähkökooppin tutkimuskohde lamellit menettävät polarisaation ja palaavat luonnolliseen tilaan (suljettu).

Kuinka sähköiset kuormat?

Se, että sähköstikoopien lastaaminen on välttämätöntä, jotta voidaan määrittää laitteen lähestyessä olevan esineen sähkövarauksen luonne. Jos sähkökooppikuormaa ei tunneta etukäteen, on mahdotonta määrittää, onko esineen kuorma yhtä kuin mainittu kuorma.

Voi palvella sinua: moniprosessointi: mikä koostuu, tyypit, vaatimukset, edut

Ennen sähkökoopin lataamista tämän on oltava neutraalissa tilassa; eli sama määrä protoneja ja elektroneja sisällä. Siksi on ehdotetaan kytkeä sähkökooppi maahan ennen kuorman tekemistä, laitteen kuormituksen neutraalisuuden varmistamiseksi.

Elektroskoopin purkaus voidaan tehdä koskettamalla sitä metallisella esineellä, niin että jälkimmäinen tyhjentää olemassa olevan sähkövarauksen sähkökooppiin.

Kaksi tapaa on erotettu lataamaan sähkökooppi ennen sen testaamista. Alla on näiden jokaisen merkityksellisimmät näkökohdat.

Induktiivisesti

Kyse on sähkökoopin lataamisesta luomatta suoraa kosketusta siihen; toisin sanoen vain lähestymällä objektia, jonka kuorma on vastaanottavassa palloissa.

Kosketuksella

Kun kosketat sähkökooppia vastaanottavaa palloa suoraan objektilla, jolla on tunnettu kuorma.

Mikä on sähkökooppi?

Elecrosscosia käytetään määrittämään, onko runko sähköisesti ladattu ja erotettava, onko sillä negatiivinen kuorma vai positiivinen kuorma. Tällä hetkellä sähkökentällä käytetään sähköskoopeja, jotta voitaisiin esimerkkejä käyttää sähköstaattisten kuormitusten havaitsemista sähköisesti varautuneissa kappaleissa.

Jotkut elektrooppien merkittävimmistä toiminnoista ovat seuraavat:

• Sähkömaksujen havaitseminen läheisissä esineissä. Jos sähkökooppi reagoi kehon lähestymistapaan, se johtuu siitä, että jälkimmäinen on sähköisesti ladattu.
• Sähkövarauksen tyypin syrjintä, joka sähköisesti varautuneilla rungoilla on, arvioitaessa elektroskoopin metallilamellien avaamista tai sulkemista alkuperäisestä sähköskoopin sähkövarauksesta riippuen.
• Elektrooppia käytetään myös ympäristön säteilyn mittaamiseen, jos ympärillä on radioaktiivista materiaalia samasta sähköstaattisesta induktioperiaatteesta johtuen.
• Tätä laitetta voidaan käyttää myös ilmassa olevien ionien määrän mittaamiseen, kun arvioitaessa sähkökooppia ohjattavan sähkökentän sisällä.

Nykyään sähköskoopeja käytetään laajasti kouluissa ja yliopistoissa laboratoriokäytännöissä, jotta voidaan osoittaa eri koulutustasojen opiskelijoille tämän laitteen käyttö sähköstaattisena kuormituksen ilmaisimena.

Kuinka tehdä kotitekoista sähkökooppia?

Kotitekoisen sähkökoopin valmistus on erittäin helppoa. Tarvittavat elementit on helppo hankkia ja sähkökooppikokoonpano on melko nopea.

Kotitekoisen sähkökoopin rakentamiseen tarvittavat välineet ja materiaalit on lueteltu alla:

• Lasipullo. On välttämätöntä, että se on puhdas ja erittäin kuiva.
• Cork tiivistämään pullon hermeettisesti.
• 14 kaliiperinen kuparilanka.
• Pihdit.
• Sakset.
• Folio.
• Sääntö.
• Ilmapallo.
• Villakangas.

Voi palvella sinua: vakio (ohjelmointi): konsepti, tyypit, esimerkit

Menettely

Vaihe 1

Leikkaa kuparilanka, kunnes saat osan, jonka ylit noin 20 senttimetriä säiliön pituudessa.

Vaihe 2

Kiharat yksi kuparilankapäistä, mikä tekee eräänlaisen spiraalin. Tämä osa suorittaa sähköstaattisen lastinilmaisimen toiminnot.

Tämä vaihe on erittäin tärkeä, koska spiraali helpottaa tutkimuskappaleen elektronien siirtoa sähkökooppiin, johtuen suuremman pinta -alan olemassaolosta.

Vaihe 3

Ylittää korkin kuparilankalla. Varmista, että kiharainen osa on kohti sähkökoopin yläosaa.

Vaihe 4

Tee lievä kaarevuus kuparilangan alapäässä L: n muodossa.

Vaihe 5

Leikkaa kaksi alumiinilamellia noin 3 senttimetrin pohjan kolmioiden muodossa. On tärkeää, että molemmat kolmiot ovat identtisiä.

Varmista, että lamellit ovat riittävän pieniä, jotta he eivät ota yhteyttä pullon sisäseiniin.

Vaihe 6

Sisältää pienen reikän kunkin lamellan yläkulmassa ja työntää molemmat alumiinipelit alempaan kuparikierron päähän.

Yritä pitää alumiinifolio mahdollisimman sileäksi. Jos alumiinikolmiot ovat rikki tai ryppyisiä liikaa, on parempi toistaa näytteet haluttuun vaikutukseen, kunnes haluttu vaikutus.

Vaihe 7

Aseta korkki pullon yläreunaan, erittäin varovasti niin, että alumiinilamellit eivät heikennä tai menetä suoritettua kokoonpanoa.

On erittäin tärkeää, että molemmat lamellit ovat kosketuksissa, kun astia on tiukasti suljettu. Jos se ei ole niin, sinun on muokattava kuparilanka, kunnes arkit koskettavat toisiaan.

Kokeile sähkökooppia

Kokeillaksesi tätä voit soveltaa aiemmin artikkelissa kuvattuja teoreettisia käsitteitä, kuten alla on yksityiskohtainen:

• Varmista, että sähkökooppia ei ladata: Tätä varten kosketa sitä metallitangolla hävittämään laitteen jäljellä oleva kuorma.
• Laaditaan esine sähköisesti: Hiero ilmapallo villakangasta vasten sähköstaattisen lastipallon pinnan lataamiseksi.
• Lähestyy kuparin spiraaliin ladattuun esineeseen: Tällä käytännöllä sähkökooppi ladataan induktiolla, ja maapallon elektronit siirretään sähkökooppiin.
• Katso metallilamellien reaktio: alumiinifolio kolmiot siirtyvät pois toisistaan, koska molemmat arkit jakavat saman merkin taakan (tässä tapauksessa negatiivinen).

Yritä suorittaa tämän tyyppiset testit kuivina päivinä, koska kosteus vaikuttaa yleensä tämän tyyppisiin kotitekoisiin kokeisiin, koska se vaikeuttaa pinnalta siirtymistä toiselle.