Varmasti monta kertaa olet nähnyt tai ainakin kuullut elektroskooppi. Mittalaite, jota käytetään usein esittelynä monissa työpajoissa ja opetustunneilla käsiteltäessä sähkömagneettisuutta. Lisäksi sitä voidaan käyttää monissa muissa sovelluksissa, kuten näette tässä artikkelissa.
Täältä opit Kaikki mitä sinun tarvitsee tietää elektroskoopista, kotitekoisen valmistamisesta, sen sovelluksista ja siitä, miten sitä voidaan käyttää eri parametrien mittaamiseen tai kotikokeisiin ... Se voi olla jopa hyvä opetusväline opettaa pienimmille sähkömagneettisuudesta.
Mikä on elektroskooppi?
Un elektroskooppi Se on laite, joka sisältää pystysuoran metallitangon, johon se joutuu kosketuksiin jonkin verran varausta. Vastakkaisessa päässä on kaksi ohutta metallilevyä. Kun varaus tuodaan lähelle elektroskoopin kärkeä, nämä terät irtoavat toisistaan näiden kahden varauksen yhtäläisyyden vuoksi, mikä tuottaa vastenmielisen magneettisen voiman.
Tyypillisesti metallitanko pystysuora on yleensä valmistettu kuparista tai vastaavasta, kun taas vastakkaisessa päässä olevat levyt voivat olla kultaa tai alumiinia. Arkit sijoitetaan läpinäkyvään lasilaatikkoon tai sipuliin (lasi ei voi olla kosketuksessa arkkien tai tangon kanssa). Ammatillisissa elektroskoopeissa olevalla lasilla on metallikehys, joka tulee kosketuksiin maan kanssa.
Tuloksena on, että kun kuorma lähestyy pystytankoa, terät liikkuvat aukko (ne erotetaan). Tämä liike on se, mikä osoittaa käyttäjälle kuormituksen olemassaolon ja sen voimakkuuden, koska ne voidaan avata enemmän tai vähemmän sen mukaan. Ja kun kuorma poistetaan tai peruutetaan, terät palaavat lepoasentoonsa.
Kuitenkin ei ole hintakikka mitata kuormia tarkasti, vain määrittää niiden läsnäolo. Mikä voidaan määrittää tarkalleen, on taakan merkki. Kun varauksella on sama merkki kuin tunnetulla elektroskoopin varauksella, niin ne ovat samalla merkillä. Mutta jos he lähestyvät, he ovat päinvastaisia.
Toisaalta sinun tulisi myös tietää, että ihannetapauksessa arkkien tulisi pysyä paikoillaan kuormituksen takia. Mutta näin ei ole, kuormitus menetetään ilman sähkönjohtavuus lasipullon sisällä (sen pitäisi olla tyhjä, jotta näin ei olisi). Mutta tämä vaikutus on kaukana negatiivisesta, mutta se on jopa käytännöllinen mitattaessa ilmassa olevien ionien tiheyttä.
Historia
Tämän laitteen loi ensin William Gilbert, vuonna 1600. Ja hän teki sen suorittaakseen kokeita sähköstaattisilla varauksilla. Ja vaikka se palveli tuolloin sitä, tällä hetkellä sillä ei ole paljon hyötyä koulutuksen lisäksi tai tiettyjen mielenosoitusten tekemiseksi.
Tähän päivään asti on välineet jotka mittaavat latauksia paljon tarkemmin ja paljon tehokkaammin kuin tämä raaka elementti ... Esimerkiksi on sähköstaattisia mittareita, sähkömagneettisen kentän ilmaisimia jne. Kaikilla heillä on hyvin erilaisia sovelluksia.
sovellukset
Elektroskooppia, kuten jo täytyy ymmärtää, käytetään välineenä mittaa onko sähkövaraus ja sen merkki. Mutta sillä ei ole vain tätä sovellusta, vaan se, mitä olen maininnut ilmassa olevien ionien tiheyden mittaamisesta, antaa sille myös toisen kapasiteetin, jota ei tunneta niin hyvin.
Ja se on, että elektroskooppi voi myös palvella mittaa säteilyä ympäristössä. Eräänlainen "Geigerin laskuri»Kotitekoinen, vaikkakaan ei liian tarkka ... Mutta riittävä radioaktiivisten aineiden tai lähellä olevan säteilyn havaitsemiseksi.
Kuinka tehdä elektroskooppi kotona
Tee elektroskooppi Se on erittäin helppo tehtävä, ja se voidaan tehdä jopa materiaaleilla, joita sinulla on jo kotona tai joita kierrätät. Se ei ole välttämätön suuri investointi, ja voit tehdä sen jopa pienimmillä oppiaksesi toiminnasta.
Los tarvikkeet jotka sinun pitäisi kerätä, ovat:
- Kultaiset kalvonauhat tai keittiön alumiinifolio. Se voi olla noin 2 cm paksu ja 10 cm pitkä nauha.
- Kuparilanka pystysuoran tangon ja teriä pitävän koukun paksuus.
- Lasipurkki eristyskannella.
- Valinnainen - Jos et löydä purkkia, jossa on eristetty kansi, ja käytät tavanomaista tölkkiä, jossa on metallinen kansi, sinun on lisättävä eristysputki, jotta pystytanko ei kosketa metallikorkkia. Eristys voi olla itse kuparikaapelin suojus (jos sellainen on), tai voit käyttää muovipilliä tai vastaavaa ...
Kokoonpanon suorittamiseksi joudut ehkä joutumaan käyttämään myös joitain työkaluja (pihdit lankan taivuttamiseksi ja leikkaamiseksi, kuumasulatepistooli, jos haluat pitää kaiken paremmin ...), vaikka se voidaan tehdä manuaalisesti. Ottaen huomioon asennus itsessään vaiheet olisivat:
- Kun sinulla on kaikki tarvittavat materiaalit, ensimmäinen vaihe on leikata muovaus kuparilanka tai kaapeli. Johdon on oltava paljas, ilman minkäänlaista eristystä, kuten kaapeleiden tapauksessa. Jos näin tapahtuu, sinun on kuorittava se. Sinun on luotava eräänlainen kela toisesta päästä (serpentiini), joka toimii metallipallona. Tällä tavalla sillä on enemmän pintaa sieppaamaan siihen lähestyvät varaukset (elektronit).
- Nyt itse johdolla, lävistä korkkin kansi varovasti veneen. Jos huomaat, että et pysty käsittelemään lankaa, tee se yllätyksellä tai hienolla bitillä, jotta lanka voi mennä sen läpi, mutta ilman löysää. Sen on oltava tiukka, jotta lanka jää loukkuun.
- Kun olet ylittänyt veneen, toinen pää (se, joka menee veneen sisälle) taipuu sisään L-muoto ja sen pitäisi olla enemmän tai vähemmän ripustettu lasipurkin sisäpuolen keskelle. Suorita pituuslaskelmat ja leikkaa ne tiukasti. Jos huomaat, että jokin on jostakin syystä löysä, voit liittää sen kannen päälle kuumaliimapistoolilla, mutta ole varovainen, ettet käärmepään pää tai L saa niihin liimaa, koska se eristää ja sinä se voi pilata kokeen.
- Leikkaa sitten arkki alumiinifolio 1 tai 2 cm leveä ja 10 cm pitkä. Voit suurentaa tai pienentää näitä mittoja ostamasi veneen koon mukaan. Muista, että heidän ei missään vaiheessa saa koskettaa veneen pohjaa tai seiniä ...
- Taita folio oikealle puoliksi ja käytä tätä taita tukemaan keskiosaa, johon olet taipunut kuparitangon vaakasuoran alueen yli (L: ssä). Tee se siten, että levyt riippuvat ja liikkuvat vapaasti ja 45º kulmassa. Toisin sanoen he voivat vapaasti lähestyä (havaita eri merkin latauksen) ja siirtyä pois (havaita saman merkin latauksen).
- Aseta lopuksi sauva ja folio varovasti tölkkiin ja paina korkki niin, että se on hyvin suljettu.
Nyt olet valmis, tuloksen pitäisi olla jotain samanlaista kuin yllä oleva kuva. Sinun täytyy vain kokeilla sitä ...
Osta elektroskooppi?
Toinen vaihtoehto voi olla osta valmis elektroskooppi. Ne myydään koulutukseen, ja jotkut eivät ole liian kalliita. Tosin todella hauska asia on sen luominen ...
Siellä erilaisia tyyppejä, tässä on joitain:
- Tuotteita ei löytynyt.
- Tuotteita ei löytynyt.
- Ajax Scientific, phitball-elektroskooppi.
- 3B Tieteellinen tieteellinen elektroskooppi.
- Science2Koulutuselektroskooppi koulutukseen.
Testaa elektroskooppi
Nyt voit testata sitä tekemällä useita asioita. Yksinkertaisin on tuoda mutkitteleva kärki lähelle jotain, jonka tiedät olevan sähkövaraus tai staattinen sähkö. Tuloksena on a liike terien päissä, sekä vetovoima että vastenmielisyys riippuen maksuista ...
Tehdä se testi:
- Tuo veneen ulkopuolella oleva mutkitteleva kaapeli lähemmäksi sellaista, jonka tiedät varmasti olevan kuormittamaton, pitäen veneen aina pystysuorana ja vakaana. Näet, että arkit eivät liiku.
- Toisaalta, jos käytät ladattua palloa (hankaa sitä hiuksiasi vasten), huomaat, että kun viet sen lähemmäksi, staattisen varauksen elektronit siirtyvät kuparilangan läpi ja saavuttavat alumiinikalvot aiheuttaen molemmat olla negatiivisesti ladattu ja he karkottavat toisiaan (he avautuvat).