Elektroskop: jak si vyrobit domácí a aplikace

Určitě jste mnohokrát viděli nebo alespoň slyšeli o elektroskop. Měřicí přístroj, který se často používá jako ukázka na mnoha workshopech a vzdělávacích kurzech při řešení témat elektromagnetismu. Kromě toho jej lze použít pro mnoho dalších aplikací, jak vidíte v tomto článku.

Zde se naučíte vše, co potřebujete vědět o elektroskopu, o tom, jak si vyrobit domácí, o jeho aplikacích a jak jej lze použít k měření různých parametrů nebo pro vaše domácí experimenty ... Může to být dokonce dobrý vzdělávací nástroj pro výuku těch nejmenších o elektromagnetismu.

Co je to elektroskop?

Un elektroskop Jedná se o zařízení, které obsahuje svislou kovovou tyč, se kterou kontaktuje určitou část náboje. Na opačném konci má dva tenké plechy. Když je náboj přiveden blízko ke špičce elektroskopu, tyto čepele se oddělí kvůli stejnému znaménku těchto nábojů na dvou čepelích a vytvoří odpudivou magnetickou sílu.

Typicky kovová tyč vertikální je obvykle vyrobena z mědi nebo podobného materiálu, zatímco desky na opačném konci mohou být vyrobeny ze zlata nebo hliníku. Tabule budou umístěny do průhledného skleněného boxu nebo žárovky (sklo nemůže být v kontaktu s tabulemi nebo s tyčí). Sklo v profesionálních elektroskopech má kovový rám, který bude v kontaktu se zemí.

Výsledkem je, že když se náklad přiblíží ke svislé tyči, nože se pohybují otevření (oddělují se). Tento pohyb je ten, který uživateli indikuje přítomnost zátěže a její intenzitu, protože je lze víceméně otevřít v závislosti na ní. A když je náklad odstraněn nebo zrušen, nože se vrátí do klidové polohy.

Nejde však o cenový trik měřit zátěže přesně, pouze k určení jejich přítomnosti. Co lze přesně určit, je znamení břemene. Když je náboj stejného znaménka jako známý náboj elektroskopu, pak budou stejného znaménka. Pokud se však přiblíží, budou naopak.

Na druhou stranu byste také měli vědět, že v ideálním případě by listy měly zůstat na svém místě kvůli zatížení. Ale není tomu tak, zatížení je ztraceno v důsledku účinku elektrická vodivost vzduchu uvnitř skleněné láhve (aby to tak nebylo, měla by být prázdná). Ale tento efekt není zdaleka negativní, je dokonce praktický pro měření hustoty iontů ve vzduchu.

historie

Toto zařízení bylo poprvé vytvořeno uživatelem William Gilbert, v roce 1600. A udělal to, aby provedl experimenty s elektrostatickými náboji. A i když v té době k tomu sloužil, v současné době to nemá moc mimo vzdělání ani k určitým demonstracím.

Dodnes existují nástrojů která měří náboje mnohem přesněji as mnohem vyšší účinností než tento surový prvek ... Například existují elektrostatické měřiče, detektory elektromagnetického pole atd. Všechny s velmi rozmanitými aplikacemi.

aplikace

Elektroskop, jak už musíte pochopit, se používá jako nástroj změřte, zda existuje elektrický náboj a jeho značka. Ale má nejen tuto aplikaci, ale to, co jsem zmínil o měření hustoty iontů ve vzduchu, mu také dává další kapacitu, která není tak známá.

A je to tím, k čemu může sloužit i elektroskop měřit záření v prostředí. Druh "Geigerův počítač»Domácí, i když ne příliš přesný ... Ale dostatečný k detekci přítomnosti radioaktivních materiálů nebo blízkého záření.

Jak si vyrobit elektroskop doma

Vytvořte elektroskop Je to velmi snadný úkol a lze ho zvládnout i s materiály, které již doma máte nebo jsou recyklovány. Není nutná velká investice a můžete se o operaci dozvědět i ty nejmenší.

L materiály měli byste se shromáždit:

• Zlaté fóliové proužky nebo kuchyňská hliníková fólie. Může to být pás asi 2 cm silný a jeden 10 cm dlouhý.
• Měděný drát tloušťka svislé tyče a háku, který udrží čepele.
• Skleněná nádoba s izolačním víkem.
• Volitelné - Pokud nemůžete najít nádobu s izolovaným víkem a používáte konvenční plechovku s kovovým víkem, měli byste přidat izolační trubici, aby svislá tyč nekontaktovala kovový uzávěr. Izolátorem může být samotný měděný kryt kabelu (pokud ho má), nebo můžete použít plastovou slámu nebo podobný ...

K provedení montáže budete možná muset použít i některé nástroje (kleště na ohýbání drátu a jeho stříhání, tavná pistole pro případ, že byste chtěli vše držet lépe, ...), i když to lze provést ručně. Pokud jde o montaje samotné kroky by byly:

1. Jakmile máte všechny potřebné materiály, je prvním krokem řezání tvarování měděného drátu nebo kabelu. Drát musí být holý, bez jakéhokoli typu izolace, jako je tomu v případě kabelů. Pokud ano, měli byste ji oloupat. Na jednom z jejích konců (hadovitě) musíte vytvořit druh cívky, která bude fungovat jako kovová koule. Tímto způsobem bude mít více povrchu k zachycení nábojů (elektronů), které se k němu blíží.
2. Nyní se samotným drátem opatrně propíchněte korkové víko lodi. Pokud zjistíte, že s drátem nemůžete manipulovat, proveďte to pomocí šidla nebo jemného vrtáku, aby ním drát mohl projít, ale bez jakékoli vůle. Musí být těsné, aby se drát zachytil.
3. Druhý konec (ten, který jde dovnitř lodi), jakmile s ním překročíte, se ohne Tvar L. a měla by být víceméně zavěšena uprostřed vnitřku skleněné nádoby. Proveďte výpočty délky a stříhejte tak, aby přesně seděly. Pokud vidíte, že se z nějakého důvodu něco uvolnilo, můžete to přilepit na víko pomocí horké lepicí pistole, ale dávejte pozor, aby se na ně nedostal ani hadovitý konec, ani L, protože je to izolační a vy to mohl zničit experiment.
4. Pak nakrájejte list hliníková fólie 1 nebo 2 cm široké a 10 cm dlouhé. Tyto rozměry můžete zvětšit nebo zmenšit podle velikosti zakoupené lodi. Pamatujte, že se nikdy nesmí dotýkat dna nebo stěn lodi ...
5. Nyní fólii přeložte na polovinu a použijte ji složit k podepření centrální oblasti, kde jste se ohnuli přes vodorovnou oblast měděné tyče (v L). Udělejte to tak, aby listy byly zavěšené a mohly se volně pohybovat, a pod úhlem 45 °. To znamená, že mohou volně přistupovat (detekovat náboj odlišného znaménka), i vzdálit se (detekovat náboj stejného znaménka).
6. Nakonec opatrně zasuňte tyč s fólií do plechovky a stiskněte víčko aby byla dobře utěsněna.

Nyní jste hotovi, výsledek by měl být něco podobného jako na obrázku výše. Musíte to prostě zkusit ...

Koupit elektroskop?

Další možností může být koupit hotový elektroskop. Jsou prodávány za účelem vzdělávání a některé nejsou příliš drahé. Skutečně zábavná je jeho tvorba ...

Tam různé typy, tady nějaké jsou:

• Nebyly nalezeny žádné produkty.
• Nebyly nalezeny žádné produkty.
• Ajax Scientific, phitball elektroskop.
• 3B Vědecký vědecký elektroskop.
• Science2Education elektroskop pro vzdělávání.

Vyzkoušejte elektroskop

Nyní, abyste to otestovali, můžete udělat několik věcí. Nejjednodušší je přiblížit meandrující špičku k něčemu, o čem víte, že má elektrický náboj nebo statickou elektřinu. Výsledkem bude a pohyb na koncích lopatek, přitažlivost i odpor v závislosti na poplatcích ...

Udělat to Prueba:

• Přiveďte meandrující kabel, který je mimo loď, na něco, o čem víte, že jistě nemá žádné zatížení, vždy udržujte loď ve svislé a stabilní poloze. Uvidíte, že listy se nepohybují.
• Na druhou stranu, pokud použijete nabitý balón (třením o vlasy), uvidíte, že když jej přiblížíte, elektrony statického náboje se přenesou přes měděný drát a dosáhnou hliníkových plechů, což způsobí, že být záporně účtovány a navzájem se odpuzují (otevřou se).