確かに何度もあなたは見たことがあるか、少なくとも聞いたことがあるでしょう 検電器。 電磁気学を扱う際に多くのワークショップや教育クラスでデモンストレーションとしてよく使用される測定器。 さらに、この記事でわかるように、他の多くのアプリケーションにも使用できます。
ここであなたは学びます あなたが知る必要があるすべて 検電器、自家製のものの作り方、その応用、そしてそれを使ってさまざまなパラメータの測定や家庭での実験を行う方法について...子供たちに電磁気学を教えるための優れた教育ツールにもなり得ます。
検電器とは何ですか？
Un 検電器 それはそれがいくらかの電荷と接触する垂直の金属棒を含む装置です。 反対側にはXNUMX枚の薄い金属シートがあります。 電荷が検電器の先端に近づくと、XNUMXつのブレードの電荷の等号により、これらのブレードが分離し、反発する磁力が発生します。
通常、 金属棒 垂直は通常銅または同様のもので作られていますが、反対側のプレートは金またはアルミニウムで作られています。 シートは透明なガラスの箱または電球に入れられます（ガラスはシートまたはロッドと接触できません）。 ガラスは、プロの検電器では、地面と接触する金属フレームを備えています。
その結果、荷重が垂直ロッドに近づくと、 ブレードが動く 開口部（それらは分離します）。 この動きは、負荷が存在することとその強度をユーザーに示すものです。これは、負荷に応じて多少開くことができるためです。 そして、負荷が取り除かれるかキャンセルされると、ブレードは静止位置に戻ります。
ただし、負荷を正確に測定することは価格の仕掛けではなく、負荷の存在を判断するためだけです。 正確に判断できるのは 負担の兆候。 電荷が検電器の既知の電荷と同じ符号である場合、それらは同じ符号になります。 しかし、彼らが近づくと、彼らは反対になります。
一方、理想的には、シートは負荷のために所定の位置に留まる必要があることも知っておく必要があります。 しかし、そうではなく、の影響により負荷が失われます 空気の電気伝導率 ガラス瓶の中（そうでないように空にする必要があります）。 しかし、この効果は、マイナスになるどころか、空気中のイオンの密度を測定するのにも実用的です。
沿革
このデバイスは最初に作成されました ウィリアム・ギルバート、1600年。 そして、彼は静電荷を使った実験を行うためにそれをしました。 当時はその役目を果たしていましたが、現在は教育以外の用途や特定のデモンストレーションにはあまり使用されていません。
今日まで、 instrumentos 電荷をはるかに正確に、そしてこの粗元素よりもはるかに効率的に測定します...たとえば、静電計、電磁界検出器などがあります。 それらのすべては非常に多様なアプリケーションを備えています。
アプリケーション
あなたがすでに直感しなければならないように、検電器は 電荷とその兆候があるかどうかを測定します。 しかし、それはその用途を持っているだけでなく、空気中のイオンの密度を測定することについて私が述べたことは、あまりよく知られていない別の容量も与えます。
そしてそれは、検電器が 放射線を測定する 環境で。 のようなもの "ガイガーカウンター»自家製ですが、あまり正確ではありません…しかし、放射性物質または近くの放射線の存在を検出するには十分です。
自宅で検電器を作る方法
検電器を作る これは非常に簡単な作業であり、すでに自宅にあるかリサイクルされている材料でも実行できます。 大規模な投資は必要ありませんし、操作について学ぶために最小でもそれを行うことができます。
たくさん 材料 収集する必要があるのは次のとおりです。
- 金箔ストリップまたは キッチンアルミホイル。 厚さ約2cm、長さ10cmのストリップにすることができます。
- 銅線 垂直ロッドとブレードを保持するフックの厚さ。
- 絶縁蓋付きガラス瓶。
- オプション-断熱蓋付きの瓶が見つからず、金属蓋付きの従来の缶を使用する場合は、垂直ロッドが金属キャップと接触しないように絶縁チューブを追加する必要があります。 絶縁体は、銅ケーブルカバー自体（ある場合）にすることも、プラスチックストローなどを使用することもできます...
組み立てを行うには、手動で行うこともできますが、いくつかのツール（ワイヤーを曲げて切断するためのペンチ、すべてをよりよく保持したい場合はホットメルトガンなど）を使用する必要がある場合もあります。 について montaje それ自体、手順は次のようになります。
- 必要な材料がすべて揃ったら、最初のステップはカットすることです 銅線またはケーブルの成形。 ケーブルの場合のように絶縁体を使用せずに、ワイヤをむき出しにする必要があります。 もしそうなら、あなたはそれをはがす必要があります。 片方の端（蛇行）に、金属球として機能する一種のコイルを生成する必要があります。 このように、それに近づく電荷（電子）を捕獲するためのより多くの表面があります。
- 今、ワイヤー自体で、 コルクの蓋を注意深く突き刺す ボートの。 ワイヤーを扱えない場合は、ワイヤーがたるみなく通過できるように、千枚通しまたは細かいビットでワイヤーを処理します。 ワイヤーが閉じ込められるようにしっかりと締める必要があります。
- もう一方の端（ボートの内側に入る端）は、交差すると、曲がります L字型 そしてそれは多かれ少なかれガラスの瓶の内側の真ん中に吊るされるべきです。 長さの計算を行い、ぴったりと合うようにカットします。 なんらかの理由で緩んでいることがわかった場合は、ホットグルーガンを使用して蓋に貼り付けることができますが、曲がりくねった端もL端も接着剤が付着しないように注意してください。これは、絶縁性であり、実験を台無しにする可能性があります。
- 次に、のシートをカットします アルミホイル 幅1または2cm、長さ10cm。 購入したボートのサイズに応じて、これらの寸法を増減できます。 ボートの底や壁に触れてはいけないことを忘れないでください...
- さて、ホイルを半分に折り、これを使います 折りたたむ 銅棒の水平領域（L）を曲げた中央領域をサポートします。 シートがぶら下がっていて自由に動くように、45度の角度でそれを行います。 つまり、彼らは自由に接近（異なる符号の電荷を検出）することも、離れる（同じ符号の電荷を検出する）こともできます。
- 最後に、ホイル付きのロッドを缶に慎重に挿入し、 キャップを押す それがよく密封されるように。
これで完了です。結果は上の画像のようになります。 あなたはそれを試してみる必要があります...
検電器を購入しますか？
別のオプションは 既製の検電器を購入する。 それらは教育用に販売されており、それほど高価ではないものもあります。 しかし、本当に楽しいのはそれを作成することです...
そこに さまざまなタイプ、 ここにあるいくつかの：
- 製品が見つかりません。
- 製品が見つかりません。
- Ajax Scientific、ピットボール検電器。
- 3B Scientific ScientificElectroscope。
- 教育用Science2Education検電器。
検電器をテストします
今、それをテストするために、あなたはいくつかのことをすることができます。 最も簡単なのは、曲がりくねった先端を、電荷または静電気があることがわかっているものに近づけることです。 結果は ブレードの端の動き、電荷に応じて引力と斥力の両方..。
ようにするには PRUEBA:
- ボートの外側にある曲がりくねったケーブルを、確実に無負荷であることがわかっているものに持っていき、常にボートを垂直で安定した状態に保ちます。 シートが動かないことがわかります。
- 一方、帯電したバルーンを使用する場合（髪の毛にこすりつける）、バルーンを近づけると、静電荷の電子が銅線を介して転送され、アルミニウム箔に到達し、両方の原因となることがわかります。負に帯電し、互いに反発します（開きます）。