من المؤكد أنك رأيت مرات عديدة أو على الأقل سمعت عن المكشاف الكهربائي. أداة قياس تُستخدم غالبًا كدليل في العديد من ورش العمل والفصول التعليمية عند التعامل مع موضوعات الكهرومغناطيسية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدامه للعديد من التطبيقات الأخرى ، كما ترون في هذه المقالة.
هنا سوف تتعلم كل شيئ ترغب بمعرفته حول المكشاف الكهربائي ، وكيفية صنعه منزليًا ، وتطبيقاته ، وكيف يمكن استخدامه لإجراء قياسات لمعايير مختلفة أو لتجاربك المنزلية ... يمكن أن يكون أداة تعليمية جيدة لتعليم الصغار عن الكهرومغناطيسية.
ما هو المكشاف الكهربائي؟
Un المكشاف الكهربائي إنه جهاز يحتوي على قضيب معدني رأسي يتصل به ببعض الشحنات. في الطرف المقابل لها صفحتان معدنيتان رفيعتان. عندما تقترب الشحنة من طرف المكشاف الكهربائي ، تنفصل هذه الصفائح بسبب علامة تساوي هذه الشحنات على الصفيحتين ، مما ينتج عنه قوة تنافر مغناطيسية.
عادةً ما يكون ملف قضيب معدني عادة ما يكون الرأسي مصنوعًا من النحاس أو ما شابه ، بينما يمكن أن تكون الألواح الموجودة في الطرف المقابل مصنوعة من الذهب أو الألومنيوم. توضع الألواح في صندوق زجاجي شفاف أو لمبة (لا يمكن أن يكون الزجاج ملامسًا للألواح أو بالقضيب). الزجاج ، في المجاهر الكهربائية المهنية ، له إطار معدني سيكون ملامسًا للأرض.
والنتيجة هي أنه عندما يقترب الحمل من القضيب الرأسي ، فإن ريش تتحرك فتح (ينفصلون). هذه الحركة هي ما يدل على وجود حمولة موجودة ، وشدتها ، حيث يمكن فتحها بشكل أو بآخر حسب ذلك. وعند إزالة الحمولة أو إلغاؤها ، تعود الشفرات إلى وضع الراحة.
ومع ذلك ، فإنه ليس وسيلة للتحايل على الأسعار لقياس الأحمال بدقة ، فقط لتحديد وجودها. ما يمكن تحديده بدقة هو علامة الحمل. عندما تكون الشحنة من نفس علامة الشحنة المعروفة للمكشاف الكهربائي ، فستكون من نفس العلامة. لكن إذا اقتربوا ، فسيكونون عكس ذلك.
من ناحية أخرى ، يجب أن تعلم أيضًا أنه من الناحية المثالية ، يجب أن تظل الأوراق في موضعها بسبب الحمل. ولكن هذا ليس هو الحال ، يتم فقدان الشحنة بسبب تأثير التوصيل الكهربائي للهواء داخل الزجاجة (يجب أن تكون فارغة حتى لا يكون الأمر كذلك). لكن هذا التأثير ، بعيدًا عن كونه سالبًا ، عملي حتى لقياس كثافة الأيونات في الهواء.
تاريخ
تم إنشاء هذا الجهاز لأول مرة بواسطة وليام جيلبرت ، في عام 1600. وقد فعل ذلك لإجراء تجارب على الشحنات الكهروستاتيكية. وعلى الرغم من أنه خدم في ذلك الوقت ، إلا أنه في الوقت الحالي ليس له فائدة كبيرة بخلاف التعليم أو لإجراء مظاهرات معينة.
حتى يومنا هذا ، هناك الصكوك التي تقيس الشحنات بشكل أكثر دقة ، وبكفاءة أكبر بكثير من هذا العنصر الخام ... على سبيل المثال ، هناك عدادات إلكتروستاتيكية ، وكاشفات المجال الكهرومغناطيسي ، إلخ. كل منهم مع تطبيقات متنوعة للغاية.
التطبيقات
يتم استخدام المكشاف الكهربائي ، كما يجب أن تستشعره بالفعل ، كأداة ل قياس ما إذا كان هناك شحنة كهربائية وعلاماتها. لكنها لا تحتوي فقط على هذا التطبيق ، ما ذكرته حول قياس كثافة الأيونات في الهواء يمنحها أيضًا سعة أخرى غير معروفة جيدًا.
وهذا هو ، المكشاف الكهربائي ، يمكن أن يخدم أيضًا قياس الإشعاع في البيئة. نوع من "عداد جيجر»محلية الصنع ، وإن لم تكن دقيقة للغاية ... لكنها كافية للكشف عن وجود مواد مشعة أو إشعاع قريب.
كيفية عمل مكشاف كهربائي في المنزل
اصنع مكشافًا كهربائيًا إنها مهمة سهلة للغاية ، ويمكن إجراؤها حتى باستخدام المواد التي لديك بالفعل في المنزل أو المعاد تدويرها. ليس من الضروري استثمار كبير ، ويمكنك القيام بذلك حتى مع أصغرها للتعرف على العملية.
الكثير المواد التي يجب أن تجمعها هي:
- شرائط رقائق الذهب أو رقائق الألومنيوم المطبخ. يمكن أن يكون شريط بسماكة 2 سم وطول 10 سم.
- الأسلاك النحاسية سمك للقضيب العمودي والخطاف الذي سيحمل الشفرات.
- جرة زجاجية بغطاء عازل.
- اختياري - إذا لم تتمكن من العثور على جرة بغطاء عازل ، وكنت تستخدم علبة تقليدية بغطاء معدني ، فيجب عليك إضافة أنبوب عازل بحيث لا يلامس القضيب الرأسي الغطاء المعدني. يمكن أن يكون العزل هو غطاء الكبل النحاسي نفسه (إذا كان به واحد) ، أو يمكنك استخدام ماصة بلاستيكية أو ما شابه ...
لتنفيذ التجميع ، قد تضطر أيضًا إلى استخدام بعض الأدوات (كماشة لثني السلك وقطعه ، ومسدس الذوبان الساخن في حالة رغبتك في الاحتفاظ بكل شيء بشكل أفضل ، ...) ، على الرغم من أنه يمكن القيام بذلك يدويًا. فيما يتعلق montaje في حد ذاته ، فإن الخطوات ستكون:
- بمجرد حصولك على جميع المواد اللازمة ، فإن الخطوة الأولى هي القطع تشكيل الأسلاك النحاسية أو الكابلات. يجب أن يكون السلك خاليًا من أي نوع من أنواع العزل كما في حالة الكابلات. إذا حدث ذلك ، يجب عليك تقشيره. يجب أن تولد نوعًا من الملف في أحد طرفيه (أفعواني) ، والذي سيكون بمثابة كرة معدنية. بهذه الطريقة سيكون لها سطح أكبر لالتقاط الشحنات (الإلكترونات) التي تقترب منها.
- الآن مع السلك نفسه ، ثقب بعناية غطاء الفلين من القارب. إذا وجدت أنه لا يمكنك التعامل مع السلك ، فافعل ذلك باستخدام المخرز أو الخيط الرفيع حتى يتمكن السلك من المرور عبره ، ولكن دون أي ارتخاء. يجب أن يكون محكمًا حتى يتم احتجاز السلك.
- الطرف الآخر (الذي يدخل القارب) ، بمجرد عبوره ، سوف ينحني تطبيقات الويب ويجب أن تكون معلقة إلى حد ما في منتصف الجزء الداخلي من البرطمان الزجاجي. قم بحسابات الطول وقم بقصها لتناسب بشكل مريح. إذا رأيت أن شيئًا ما كان فضفاضًا لأي سبب من الأسباب ، فيمكنك لصقه على الغطاء باستخدام مسدس الغراء الساخن ، ولكن كن حذرًا من عدم تلصق الطرف السربنتين ولا الطرف L بالصمغ عليهما ، لأنه عازل وأنت يمكن أن تدمر التجربة.
- ثم قص ورقة رقائق الألومنيوم 1 أو 2 سم وطول 10 سم. يمكنك زيادة أو تقليل هذه الأبعاد وفقًا لحجم القارب الذي اشتريته. تذكر أنه يجب ألا يلمسوا قاع القارب أو جدرانه في أي وقت ...
- الآن ، قم بطي الرقاقة إلى النصف واستخدم هذا يطوى لدعم المنطقة المركزية حيث ثنيت فوق المنطقة الأفقية لقضيب النحاس (في L). افعل ذلك بطريقة تجعل الملاءات معلقة وحرة في الحركة ، وبزاوية 45 درجة. أي أنهم أحرار في الاقتراب (اكتشاف شحنة علامة مختلفة) والابتعاد (اكتشاف شحنة نفس العلامة).
- أخيرًا ، أدخل القضيب بعناية مع الرقاقة في الزجاجة و اضغط على الغطاء بحيث يتم إغلاقها جيدًا.
لقد انتهيت الآن ، يجب أن تكون النتيجة شيئًا مشابهًا للصورة أعلاه. عليك أن تحاول ذلك ...
شراء مكشاف كهربائي؟
قد يكون خيار آخر شراء مكشاف كهربائي جاهز. يبيعونها من أجل التعليم ، وبعضها ليس باهظ الثمن. على الرغم من أن الشيء الممتع حقًا هو إنشائه ...
هناك أنواع مختلفة، هنا بعض:
- لا توجد منتجات
- لا توجد منتجات
- Ajax Scientific ، مكشاف كرة phitball.
- 3B علمي علمي الكتروني.
- المكشاف الكهربائي Science2Education للتعليم.
اختبر المكشاف الكهربائي
الآن ، لاختباره ، يمكنك القيام بالعديد من الأشياء. أبسطها هو تقريب الطرف المتعرج من شيء تعرف أنه يحتوي على شحنة كهربائية أو كهرباء ساكنة. ستكون النتيجة أ الحركة في نهايات الشفرات، كل من الجاذبية والتنافر حسب التهم ...
لجعل prueba:
- قم بإحضار الكابل المتعرج الموجود خارج القارب إلى شيء تعرفه بالتأكيد ليس به حمولة ، مما يجعل القارب دائمًا في وضع عمودي وثابت. سترى أن الأوراق لا تتحرك.
- من ناحية أخرى ، إذا كنت تستخدم بالونًا مشحونًا (فركه على شعرك) ، فسترى أنه عندما تقربه ، تنتقل إلكترونات الشحنة الساكنة عبر السلك النحاسي وتصل إلى صفائح الألمنيوم ، مما يتسبب في سالبة الشحنة ويتنافرون (سيفتحون).