الكتروسكوپ: نحوه ساخت یك خانگی و موارد استفاده

الکتروسکوپ

مطمئناً بارها موارد مربوط به آن را دیده اید یا حداقل شنیده اید الکتروسکوپ. یک ابزار اندازه گیری که اغلب در کارگاهها و کلاسهای آموزشی به عنوان نمایش در هنگام کار با الکترومغناطیس استفاده می شود. علاوه بر این ، همانطور که در این مقاله مشاهده می کنید ، می تواند برای بسیاری از برنامه های دیگر نیز مورد استفاده قرار گیرد.

در اینجا یاد خواهید گرفت همه ی چیزهایی که لازم است بدانی در مورد الکتروسکوپ ، نحوه ساخت یک دست ساز خانگی ، کاربردهای آن و اینکه چگونه می توان از آن برای اندازه گیری پارامترهای مختلف یا آزمایش های خانگی استفاده کرد ... این حتی می تواند یک ابزار آموزشی خوب برای آموزش کوچکترها در مورد الکترومغناطیس باشد.

الکتروسکوپ چیست؟

تئوری

Un الکتروسکوپ این وسیله ای است که شامل یک میله فلزی عمودی است که با آن با مقداری بار تماس می گیرد. در انتهای مخالف آن دو ورق نازک فلزی دارد. وقتی یک بار به نوک الکتروسکوپ نزدیک شود ، این تیغه ها به دلیل نشانه مساوی این بارها روی دو تیغه از هم جدا می شوند و یک نیروی مغناطیسی دافعه تولید می کنند.

به طور معمول ، میله فلزی عمودی معمولاً از مس یا موارد مشابه ساخته می شود ، در حالی که صفحات در انتهای مخالف می توانند از طلا یا آلومینیوم ساخته شوند. ورق ها در یک جعبه یا لامپ شیشه ای شفاف قرار می گیرند (شیشه نمی تواند با ورق ها یا میله تماس داشته باشد). شیشه ، در الکتروسکوپ های حرفه ای ، دارای یک قاب فلزی است که با زمین تماس خواهد داشت.

نتیجه این است که وقتی یک بار به میله عمودی نزدیک می شود ، تیغه ها حرکت می کنند باز شدن (جدا می شوند). این حرکت همان چیزی است که به کاربر نشان می دهد بار و شدت آن وجود دارد ، زیرا بسته به آن می توان کم و بیش باز کرد. و هنگامی که بار برداشته یا لغو می شود ، تیغه ها به حالت استراحت خود برمی گردند.

با این حال ، اندازه گیری دقیق بارها ، فقط برای تعیین وجود آنها یک حیله قیمت نیست. آنچه می توان دقیقاً تعیین کرد این است علامت بار. وقتی بار همان علامت بار شناخته شده الکتروسکوپ باشد ، در این صورت همان علامت خواهد بود. اما اگر آنها نزدیک شوند ، در این صورت برعکس خواهند بود.

در مورد الکتروسکوپ های حرفه ای ، از آنجا که میله ها خم نمی شوند و بهتر طراحی می شوند ، می تواند بار را محاسبه کنید به زاویه یا حرکت تیغه ها بستگی دارد.

از طرف دیگر ، شما همچنین باید بدانید که ، در حالت ایده آل ، ورق ها باید به دلیل بار در موقعیت خود باقی بمانند. اما این مورد نیست ، بار به دلیل اثر از بین می رود رسانایی الکتریکی هوا داخل بطری شیشه ای (برای اینکه چنین نباشد باید خالی باشد). اما این اثر ، به دور از منفی بودن ، حتی برای اندازه گیری چگالی یونها در هوا عملی است.

تاریخ

این دستگاه ابتدا توسط ویلیام گیلبرت ، در سال 1600. و او این کار را برای انجام آزمایش هایی با بارهای الکترواستاتیک انجام داد. و اگرچه در آن زمان این کار را انجام می داد ، اما در حال حاضر استفاده زیادی از آموزش و یا انجام برخی تظاهرات ها ندارد.

تا به امروز ، وجود دارد ابزار که شارژها را بسیار دقیق تر و با کارایی بسیار بیشتر از این عنصر خام اندازه گیری می کند ... به عنوان مثال ، مترهای الکترواستاتیک ، آشکارسازهای میدان الکترومغناطیسی و غیره وجود دارد. همه آنها با کاربردهای بسیار متنوعی.

برنامه های کاربردی

الکتروسکوپ ، همانطور که قبلاً باید شهود کنید ، به عنوان ابزاری برای استفاده استفاده می شود اگر بار الکتریکی و علامت آن وجود دارد را اندازه بگیرید. اما این تنها کاربردی ندارد ، آنچه در مورد اندازه گیری تراکم یونها در هوا ذکر کردم ظرفیت دیگری نیز به آن می دهد که چندان شناخته شده نیست.

و این است که ، الکتروسکوپ نیز می تواند در خدمت باشد تابش را اندازه گیری کنید در محیط زیست. نوعی از "شمارشگر گایگر»خانگی ، اگرچه خیلی دقیق نیست ... اما برای تشخیص وجود مواد رادیواکتیو یا تشعشعات اطراف کافی است.

نحوه ساخت الکتروسکوپ در خانه

نمودار الکتروسکوپ خانگی

یک الکتروسکوپ درست کنید این یک کار بسیار آسان است و حتی با موادی که قبلاً در خانه یا بازیافت داشته اید نیز قابل انجام است. این یک سرمایه گذاری بزرگ لازم نیست ، و شما می توانید آن را حتی با کمترین هزینه انجام دهید تا در مورد عملیات یاد بگیرید.

ل مصالح که باید جمع کنید:

  • نوارهای فویل طلا یا فویل آلومینیوم آشپزخانه. می تواند نواری به ضخامت حدود 2 سانتی متر و طول یک سانتی متر باشد.
  • سیم مسی ضخامت میله عمودی و قلابی که تیغه ها را نگه می دارد.
  • شیشه شیشه ای با درب عایق.
  • اختیاری - اگر شیشه ای با درب عایق پیدا نکردید و از یک قوطی معمولی با درپوش فلزی استفاده می کنید ، باید یک لوله عایق اضافه کنید تا میله عمودی با درپوش فلزی تماس نداشته باشد. عایق می تواند پوشش کابل مسی باشد (در صورت وجود) ، یا می توانید از نی پلاستیکی یا موارد مشابه استفاده کنید ...

برای انجام مونتاژ ، ممکن است مجبور شوید از برخی ابزارها (انبر برای خم کردن سیم و برش آن ، اسلحه ذوب داغ در صورتی که بخواهید همه چیز را بهتر نگه دارید ، ...) استفاده کنید ، اگرچه این کار به صورت دستی انجام می شود. در مورد مونتاژ مراحل خود به شرح زیر است:

  1. هنگامی که تمام مواد لازم را در اختیار دارید ، اولین مرحله برش است شکل دادن سیم یا کابل مسی. سیم باید خالی باشد ، بدون هیچ نوع عایق مانند کابل ها. اگر چنین شد ، باید آن را پوست بگیرید. شما باید در یکی از انتهای آن نوعی سیم پیچ تولید کنید (مارپیچ) که مانند یک توپ فلزی عمل کند. به این ترتیب سطح بیشتری برای گرفتن بارهای (الکترون) نزدیک به آن خواهد داشت.
  2. حالا با خود سیم ، درب چوب پنبه را با دقت سوراخ کنید از قایق اگر می بینید که نمی توانید سیم را اداره کنید ، این کار را با یک سایبان یا یک ریز ریز انجام دهید تا سیم از آن عبور کند ، اما بدون هیچ گونه لقی. باید محکم باشد تا سیم به دام بیفتد.
  3. سر دیگر (آن که داخل قایق می رود) ، هنگامی که با آن عبور کردید ، خم می شود شکل L و باید کم و بیش در وسط داخل شیشه شیشه معلق باشد. محاسبات طول را انجام دهید و برش دهید تا کاملاً مناسب باشد. اگر می بینید که به هر دلیلی چیزی شل شده است ، می توانید با استفاده از اسلحه چسب داغ آن را روی درب بچسبانید ، اما مراقب باشید که نه انتهای مارپیچ و نه انتهای L روی آنها چسب نداشته باشد ، زیرا عایق است و می تواند آزمایش را خراب کند.
  4. سپس یک ورق را برش دهید فویل عرض 1 یا 2 سانتی متر و طول 10 سانتی متر. با توجه به اندازه قایقی که خریداری کرده اید می توانید این ابعاد را کم یا زیاد کنید. به یاد داشته باشید که آنها هیچ وقت نباید کف یا دیواره های قایق را لمس کنند ...
  5. حالا ، فویل را از وسط تا کنید و از این استفاده کنید تا کردن برای حمایت از ناحیه مرکزی که روی ناحیه افقی میله مسی خم شده اید (در L). این کار را به گونه ای انجام دهید که ورق ها آویزان و آزاد باشند و از زاویه 45 درجه حرکت کنند. یعنی آنها هم در نزدیک شدن (تشخیص شارژ علامت مختلف) و هم در حرکت دور هستند (تشخیص شارژ یک علامت) آزاد هستند.
  6. در آخر ، میله را با دقت داخل فویل وارد قوطی کنید و کلاه را فشار دهید به طوری که خوب مهر و موم شده است.

اکنون کار شما تمام شده است ، نتیجه باید چیزی شبیه به تصویر بالا باشد. شما فقط باید آن را امتحان کنید ...

خرید الکتروسکوپ؟

گزینه دیگر ممکن است باشد خرید الکتروسکوپ آماده. آنها برای تحصیل فروخته می شوند و بعضی از آنها خیلی گران نیستند. اگرچه ، چیز جالب واقعاً ایجاد آن است ...

آنجا انواع مختلف، در اینجا برخی از:

الکتروسکوپ را آزمایش کنید

طرح

اکنون ، برای آزمایش آن ، می توانید چندین کار انجام دهید. ساده ترین کار این است که نوک پیچ و خم را به چیزی نزدیک کنید که می دانید دارای بار الکتریکی یا الکتریسیته ساکن است. نتیجه یک خواهد شد حرکت در انتهای تیغه ها، هم جذابیت و هم دافعه بستگی به اتهامات دارد ...

برای ایجاد تست:

  • کابل پیچ در پیچ که در خارج از قایق است را به چیزی نزدیک کنید که می دانید مطمئناً فاقد بار است ، همیشه قایق را عمودی و پایدار نگه دارید. خواهید دید که ملحفه ها جابجا نمی شوند.
  • از طرف دیگر ، اگر از یک بالون شارژ شده استفاده کنید (آن را به موهای خود بمالید) ، خواهید دید که وقتی آن را نزدیک می کنید ، الکترون های بار ثابت از طریق سیم مسی منتقل می شوند و به ورقه های آلومینیوم می رسند ، باعث می شود هر دو بار منفی داشته باشند و یکدیگر را دفع کنند (باز خواهند شد).

محتوای مقاله به اصول ما پیوست اخلاق تحریریه. برای گزارش یک خطا کلیک کنید اینجا.

اولین کسی باشید که نظر

نظر خود را بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخشهای موردنیاز علامتگذاری شدهاند با *

*

*

  1. مسئول داده ها: میگل آنخل گاتون
  2. هدف از داده ها: کنترل هرزنامه ، مدیریت نظرات.
  3. مشروعیت: رضایت شما
  4. ارتباط داده ها: داده ها به اشخاص ثالث منتقل نمی شوند مگر با تعهد قانونی.
  5. ذخیره سازی داده ها: پایگاه داده به میزبانی شبکه های Occentus (EU)
  6. حقوق: در هر زمان می توانید اطلاعات خود را محدود ، بازیابی و حذف کنید.