Elektroskop: wie man ein hausgemachtes macht und Anwendungen

Sicherlich haben Sie es schon oft gesehen oder zumindest davon gehört Elektroskop. Ein Messgerät, das in vielen Werkstätten und Unterrichtsstunden häufig als Demonstrationsgerät zum Umgang mit Elektromagnetismus eingesetzt wird. Darüber hinaus lässt es sich für viele weitere Anwendungen nutzen, wie Sie in diesem Artikel sehen werden.

Hier wirst du lernen alles was du wissen musst über das Elektroskop, wie man ein selbstgebautes Elektroskop herstellt, welche Anwendungen es gibt und wie es zum Messen verschiedener Parameter oder für Ihre Heimexperimente verwendet werden kann ... Es kann sogar ein gutes Lehrmittel sein, um den Kleinen etwas über Elektromagnetismus beizubringen.

Was ist das Elektroskop?

Un Elektroskop Es handelt sich um ein Gerät, das einen vertikalen Metallstab enthält, mit dem es mit einer Ladung in Kontakt kommt. Am gegenüberliegenden Ende befinden sich zwei dünne Metallbleche. Wenn eine Ladung in die Nähe der Spitze des Elektroskops gebracht wird, trennen sich diese Schichten aufgrund des gleichen Vorzeichens dieser Ladungen auf den beiden Schichten, wodurch eine abstoßende Magnetkraft entsteht.

Typischerweise ist die Metall-Stab Die vertikale Platte besteht normalerweise aus Kupfer oder ähnlichem, während die Bleche am gegenüberliegenden Ende aus Gold oder Aluminium bestehen können. Die Platten werden in einer transparenten Glasbox oder -birne eingeschlossen (das Glas darf weder die Platten noch den Stab berühren). Das Glas professioneller Elektroskope hat einen Metallrahmen, der mit der Erde in Kontakt kommt.

Das Ergebnis ist, dass, wenn eine Last näher an die vertikale Stange gebracht wird, die Klingen bewegen sich öffnen (separat). Diese Bewegung zeigt dem Benutzer an, dass eine Ladung vorhanden ist und wie stark sie ist, da sie abhängig davon mehr oder weniger geöffnet werden kann. Und wenn die Last weggenommen oder aufgehoben wird, kehren die Messer in ihre Ruheposition zurück.

Allerdings ist es kein billiges Widget, um Ladungen genau zu messen, sondern lediglich deren Vorhandensein zu bestimmen. Was genau bestimmt werden kann, ist das Zeichen der Last. Wenn die Ladung dasselbe Vorzeichen hat wie die bekannte Ladung des Elektroskops, dann haben sie dasselbe Vorzeichen. Aber wenn sie nahe kommen, dann werden sie das Gegenteil sein.

Andererseits sollten Sie auch wissen, dass die Bleche im Idealfall durch die Belastung in Position bleiben sollten. Aber dem ist nicht so, die Ladung geht durch die Wirkung verloren elektrische Leitfähigkeit von Luft in der Glasflasche (sie sollte leer sein, damit dies nicht der Fall ist). Dieser Effekt ist jedoch keineswegs negativ, sondern sogar praktisch für die Messung der Ionendichte in der Luft.

Geschichte

Dieses Gerät wurde zuerst von erstellt William Gilbert, im Jahre 1600. Und er tat es, um einige Experimente mit elektrostatischen Aufladungen durchzuführen. Und obwohl es damals dafür nützlich war, hat es heute über die Bildung oder bestimmte Demonstrationen hinaus keinen großen Nutzen.

Bis heute gibt es Instrumentarium die Ladungen viel präziser und mit viel höherer Effizienz messen als dieses Rohelement … Zum Beispiel gibt es elektrostatische Messgeräte, Detektoren für elektromagnetische Felder usw. Alle mit sehr unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten.

Anwendungen

Das Elektroskop wird, wie Sie bereits vermutet haben, als Instrument verwendet Messen Sie, ob eine elektrische Ladung vorhanden ist, und geben Sie ihr Vorzeichen an. Aber es hat nicht nur diese Anwendung, was ich über die Messung der Ionendichte in der Luft erwähnt habe, verleiht ihm auch eine weitere Fähigkeit, die nicht so bekannt ist.

Und dazu kann auch das Elektroskop dienen Strahlung messen in der Umwelt. Eine Art von "Geigerzähler» Selbstgemacht, wenn auch nicht zu präzise … Aber genug, um das Vorhandensein radioaktiver Stoffe oder Strahlung in der Nähe zu erkennen.

Wie man ein Elektroskop zu Hause macht

Machen Sie ein Elektroskop Es ist eine sehr einfache Aufgabe und kann sogar mit Materialien durchgeführt werden, die Sie bereits zu Hause haben oder recycelt haben. Eine große Investition ist nicht notwendig, und Sie können es auch mit den Kleinsten machen, damit sie lernen, wie es funktioniert.

Die Materialien die du sammeln solltest sind:

• Goldfolienstreifen oder Küchenaluminiumfolie. Es kann ein etwa 2 cm dicker und 10 cm langer Streifen sein.
• Kupferdraht dick für die vertikale Stange und den Haken, der die Laken hält.
• Glas mit Isolierdeckel.
• Optional – Wenn Sie kein Glas mit isoliertem Deckel finden und ein herkömmliches Einmachglas mit Metalldeckel verwenden, müssen Sie ein Isolierrohr hinzufügen, damit der vertikale Stab nicht mit dem Metalldeckel in Kontakt kommt. Der Isolator kann die Kupferkabelabdeckung selbst sein (falls vorhanden), oder Sie können einen Plastikstrohhalm oder ähnliches verwenden ...

Um den Zusammenbau durchzuführen, müssen Sie möglicherweise auch einige Werkzeuge verwenden (Zange zum Biegen und Schneiden des Drahtes, eine Heißklebepistole, falls Sie alles besser halten möchten,...), obwohl dies auch manuell erfolgen kann. Wie für die Montage selbst wären die Schritte:

1. Sobald Sie über alle notwendigen Materialien verfügen, geht es im ersten Schritt an den Zuschnitt Kupferdraht oder -kabel formen. Der Draht muss blank sein, ohne jegliche Isolierung wie bei Kabeln. Wenn es welche hat, müssen Sie es schälen. Sie müssen an einem seiner Enden eine Art Spirale erzeugen (Schlangenform), die als Metallkugel fungiert. Dadurch hat es mehr Oberfläche, um die Ladungen (Elektronen) einzufangen, die sich ihm nähern.
2. Nun mit dem Draht selbst, Den Korkdeckel vorsichtig durchstechen des Bootes Wenn Sie feststellen, dass dies mit dem Draht nicht möglich ist, machen Sie es mit einem Locher oder einem feinen Bohrer, damit der Draht hindurchgehen kann, aber ohne Spiel. Es muss fest sitzen, damit der Draht eingeklemmt wird.
3. Das andere Ende (dasjenige, das ins Innere des Bootes führt) lässt sich einklappen, sobald Sie es überquert haben L Form und es sollte mehr oder weniger in der Mitte der Innenseite des Glasgefäßes aufgehängt sein. Führen Sie die Längenberechnungen durch und schneiden Sie sie passgenau zu. Wenn Sie feststellen, dass aus irgendeinem Grund etwas lose war, können Sie es mit der Heißklebepistole auf den Deckel kleben. Achten Sie jedoch darauf, dass weder das Serpentinenende noch das L-Ende Klebstoff darauf bekommen, da es isolierend ist und Sie es könnte das Experiment ruinieren.
4. Dann schneiden Sie ein Blatt Aluminiumfolie 1 bis 2 cm breit und etwa 10 cm lang. Sie können diese Maße je nach Größe des von Ihnen gekauften Bootes vergrößern oder verkleinern. Denken Sie daran, dass sie zu keinem Zeitpunkt den Boden oder die Wände des Bootes berühren dürfen...
5. Falten Sie nun das Blatt genau in der Mitte und verwenden Sie es falten um den zentralen Bereich zu stützen, in dem Sie den horizontalen Bereich des Kupferstabs (im L) umgeklappt haben. Gehen Sie dabei so vor, dass die Platten hängen und sich frei bewegen lassen, und zwar in einem Winkel von 45°. Mit anderen Worten: Es steht ihnen frei, sich zu nähern (Ladung mit unterschiedlichem Vorzeichen zu erkennen) und sich zu entfernen (Ladung mit demselben Vorzeichen zu erkennen).
6. Zum Schluss den Stab mit dem Blatt vorsichtig in das Glas einführen und Drücken Sie die Kappe damit es gut versiegelt ist.

Nachdem Sie fertig sind, sollte das Ergebnis in etwa dem Bild oben ähneln. Muss es einfach ausprobieren...

Ein Elektroskop kaufen?

Eine andere Option kann sein Kaufen Sie ein fertiges Elektroskop. Sie verkaufen sie für Bildungszwecke und einige sind nicht zu teuer. Der wahre Spaß besteht jedoch darin, es zu erschaffen ...

Da verschiedene Arten, hier sind einige:

• Keine Produkte gefunden
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• Ajax Scientific, Phitball-Elektroskop.
• 3B Scientific Wissenschaftliches Elektroskop.
• Science2Education-Elektroskop für die Bildung.

Testen Sie das Elektroskop

Um es zu testen, können Sie verschiedene Dinge tun. Am einfachsten ist es, die Schlangenspitze in die Nähe von etwas zu bringen, von dem Sie wissen, dass es elektrisch geladen ist oder statische Elektrizität aufweist. Das Ergebnis wird ein sein Bewegung an den Blattenden, je nach Ladung sowohl attraktiv als auch abstoßend...

Um das Make prueba:

• Bringen Sie das aus dem Boot verbliebene schlängelnde Kabel näher an etwas heran, von dem Sie sicher sind, dass es keine Last trägt. Halten Sie dabei das Boot stets aufrecht und stabil. Sie werden sehen, dass sich die Blätter nicht bewegen.
• Wenn Sie andererseits einen geladenen Ballon verwenden (indem Sie ihn an Ihren Haaren reiben), werden Sie feststellen, dass, wenn Sie ihn näher bringen, die Elektronen der statischen Ladungen durch den Kupferdraht übertragen werden und die Aluminiumbleche erreichen, wodurch beide negativ geladen werden und sich gegenseitig abstoßen (sie öffnen sich).