Elektroskoop: kuidas teha omatehtud ja rakendused

Kindlasti olete mitu korda näinud või vähemalt kuulnud elektroskoop. Mõõtevahend, mida elektromagnetismi teemadega tegelemisel kasutatakse sageli demonstratsioonina paljudes töötubades ja haridustundides. Lisaks saab seda kasutada paljude teiste rakenduste jaoks, nagu näete käesolevas artiklis.

Siit saate teada Kõik, mida peate teadma elektroskoopi kohta, kuidas valmistada omatehtud, selle rakendusi ja kuidas seda saab kasutada erinevate parameetrite mõõtmiseks või teie koduste katsetuste jaoks ... See võib olla isegi hea õppevahend väikelastele elektromagnetismi õpetamiseks.

Mis on elektroskoop?

Un elektroskoop See on seade, mis sisaldab vertikaalset metallvarda, millega see puutub kokku mõne laenguga. Selle teises otsas on kaks õhukest metalllehte. Kui laeng viiakse elektroskoopi otsa lähedale, eralduvad need labad nende kahe laengu võrdusmärgi tõttu, tekitades tõrjuva magnetjõu.

Tavaliselt metallist varda vertikaalne on tavaliselt valmistatud vasest või sarnasest, samas kui vastassuunas olevad plaadid võivad olla kullast või alumiiniumist. Lehed asetatakse läbipaistvasse klaaskarpi või pirni (klaas ei saa lehtede ega vardaga kokku puutuda). Professionaalsetes elektroskoopides oleval klaasil on metallraam, mis puutub kokku maapinnaga.

Tulemuseks on see, et kui koormus läheneb vertikaalsele vardale, siis labad liiguvad avamine (nad eralduvad). See liikumine näitab kasutajale koormuse olemasolu ja selle intensiivsust, kuna neid saab sellest olenevalt enam-vähem avada. Ja kui koorem eemaldatakse või tühistatakse, naasevad terad puhkeasendisse.

Kuid see pole hinna trikk koormuste täpseks mõõtmiseks, vaid ainult nende olemasolu kindlakstegemiseks. Mida saab täpselt kindlaks teha, on koorma märk. Kui laeng on sama märgiga kui teadaolev elektroskoopi laeng, siis on neil sama märk. Kuid kui nad lähenevad, siis on nad vastupidised.

Teiselt poolt peaksite ka teadma, et ideaalis peaksid lehed koormuse tõttu oma kohale jääma. Kuid see pole nii, koormus kaotatakse õhu elektrijuhtivus klaaspudeli sees (see peaks olema tühi, et see nii ei oleks). Kuid see efekt pole kaugeltki negatiivne, kuid on isegi praktiline ioonide tiheduse mõõtmiseks õhus.

ajalugu

Selle seadme lõi esmakordselt William Gilbert, 1600. aastal. Ja ta tegi seda elektrostaatiliste laengutega eksperimentide läbiviimiseks. Ja kuigi see toona seda teenis, ei ole sellel praegu peale hariduse ega teatud demonstratsioonide tegemiseks palju kasu.

Tänaseni on instrumendid mis mõõdavad laenguid palju täpsemini ja palju tõhusamalt kui see toorelement ... Näiteks on olemas elektrostaatilised arvestid, elektromagnetvälja detektorid jne. Kõigil neil on väga erinevad rakendused.

rakendused

Elektroskoopi, nagu peate juba intuitiivselt mõistma, kasutatakse selleks vahendina mõõta, kas on olemas elektrilaeng ja selle märk. Kuid sellel pole mitte ainult seda rakendust, vaid see, mida ma mainisin õhus olevate ioonide tiheduse mõõtmise kohta, annab sellele ka teise võimekuse, mis pole nii tuntud.

Ja seda saab kasutada ka elektroskoop mõõta kiirgust keskkonnas. Mingisugune "Geigeri loendur»Omatehtud, kuigi mitte liiga täpne ... Kuid piisav radioaktiivsete materjalide või läheduses oleva kiirguse tuvastamiseks.

Kuidas kodus elektroskoopi teha

Tehke elektroskoop See on väga lihtne ülesanne ja seda saab teha isegi materjalidega, mis teil juba kodus on või mida taaskasutate. See pole vajalik suur investeering ja saate seda teha ka kõige väiksematega, et operatsiooni teada saada.

osa materjalid mida peaksite koguma, on:

• Kuldfooliumribad või köögi alumiiniumfoolium. See võib olla umbes 2 cm paksune ja üks 10 cm pikkune riba.
• Vasktraat vertikaalse varda ja terasid hoidva konksu paksus.
• Isoleeriva kaanega klaaspurk.
• Valikuline - kui te ei leia isoleeritud kaanega purki ja kasutate tavalist metallist kaanega purki, siis peaksite lisama isolatsioonitoru, nii et vertikaalne varras ei puutuks kokku metallkorgiga. Isolaator võib olla vaskkaabli kate ise (kui see on olemas) või võite kasutada plastist õlgi või muud sarnast.

Montaaži teostamiseks peate võib-olla kasutama ka mõnda tööriista (tangid traadi painutamiseks ja lõikamiseks, sulatuspüstol juhuks, kui soovite kõike paremini hoida, ...), kuigi seda saab teha käsitsi. Seoses montaje ise oleksid sammud järgmised:

1. Kui kõik vajalikud materjalid on käes, on esimene samm lõigata vasktraadi või -kaabli kujundamine. Traat peab olema paljas, ilma igasuguse isolatsioonita nagu kaablite puhul. Kui see juhtub, peaksite selle koorima. Ühes selle otsas peate genereerima mingi spiraali (serpentiin), mis toimib metallkuulina. Nii on sellel rohkem pinda, et püüda sellele lähenevaid laenguid (elektrone).
2. Nüüd traat ise, torgake kork kork ettevaatlikult läbi paadi. Kui leiate, et te ei saa traadiga hakkama, tehke seda ülakera või peene puuriteraga, nii et traat saaks sellest läbi minna, kuid ilma lõtvuseta. See peab olema tihe, nii et traat jääb kinni.
3. Teine ots (see, mis läheb paadi sisse), kui olete sellega üle sõitnud, paindub sisse L kuju ja see peaks olema enam-vähem riputatud klaaspurgi sisekülje keskele. Tehke pikkuse arvutused ja lõigake sobivaks. Kui näete, et mingil põhjusel on midagi lahti olnud, võite selle kuuma liimipüstoliga kaanele kleepida, kuid olge ettevaatlik, et serpentiini ots ega L ei saaks neile liimi, kuna see isoleerib ja sina võib katse rikkuda.
4. Seejärel lõigake leht alumiiniumfoolium 1 või 2 cm lai ja 10 cm pikk. Neid mõõtmeid saate suurendada või vähendada vastavalt ostetud paadi suurusele. Pidage meeles, et nad ei tohi mingil juhul puudutada paadi põhja ega seinu ...
5. Nüüd voldige foolium paremale pooleks ja kasutage seda korda keskosa toetamiseks, kus olete painutatud vasest varda horisontaalse ala kohale (L-s). Tehke seda nii, et lehed oleksid rippuvad ja vabalt liikuvad ning 45º nurga all. See tähendab, et nad saavad vabalt nii läheneda (tuvastada erineva märgi laengut) kui ka eemalduda (tuvastada sama märgi laengut).
6. Lõpuks pange varras koos fooliumiga hoolikalt purki ja vajutage kork nii et see oleks hästi suletud.

Nüüd olete valmis, tulemus peaks olema midagi sarnast ülaltoodud pildiga. Sa pead lihtsalt proovima ...

Osta elektroskoop?

Teine võimalus võib olla osta valmis elektroskoop. Neid müüakse hariduse jaoks ja mõned pole liiga kallid. Kuigi selle loomine on väga lõbus asi ...

seal erinevat tüüpi, siin on mõned:

• Tooteid ei leitud.
• Tooteid ei leitud.
• Ajax Scientific, phitballi elektroskoop.
• 3B teaduslik teaduslik elektroskoop.
• Science2Hariduselektroskoop hariduse jaoks.

Testige elektroskoopi

Nüüd saate selle testimiseks teha mitut asja. Lihtsaim on tuua looklev ots lähedale millelegi, mille kohta teate, et sellel on elektrilaeng ehk staatiline elekter. Tulemuseks on a liikumine labade otstes, nii atraktiivsus kui ka tõrjumine sõltuvalt laengutest ...

Selleks Prueba:

• Viige paadiväline looklev kaabel millegi juurde, millest teate, et sellel pole kindlasti koormust, hoides paati alati püsti ja stabiilsena. Näete, et lehed ei liigu.
• Teisest küljest, kui kasutate laetud õhupalli (hõõruge seda vastu juukseid), näete, et selle lähemale viimisel kanduvad staatilise laengu elektronid läbi vasktraadi ja jõuavad alumiiniumfooliumidesse, põhjustades mõlemale olla negatiivselt laetud ja nad tõrjuvad üksteist (nad avanevad).