Sikkert mange ganger har du sett eller i det minste hørt om elektroskop. Et måleinstrument som ofte brukes som demonstrasjon i mange workshops og pedagogiske klasser når det gjelder emner om elektromagnetisme. I tillegg kan den brukes til mange andre applikasjoner, som du kan se i denne artikkelen.
Her vil du lære alt du trenger å vite om elektroskopet, hvordan lage et hjemmelaget, dets applikasjoner, og hvordan det kan brukes til å foreta målinger av forskjellige parametere eller til hjemmeforsøkene dine. Det kan til og med være et godt pedagogisk verktøy for å lære de små om elektromagnetisme.
Hva er elektroskopet?
Un elektroskop Det er en enhet som inneholder en vertikal metallstang som den kommer i kontakt med noe ladning med. I motsatt ende har den to tynne metallplater. Når en ladning bringes nær spissen av elektroskopet, vil disse bladene skille seg på grunn av likhetstegn på disse ladningene på de to bladene, og produsere en frastøtende magnetisk kraft.
Vanligvis er Metallstang vertikal er vanligvis laget av kobber, eller lignende, mens platene i motsatt ende kan være laget av gull eller aluminium. Arkene plasseres i en gjennomsiktig glassboks eller -pære (glasset kan ikke være i kontakt med arkene eller stangen). Glass, i profesjonelle elektroskoper, har en metallramme som vil være i kontakt med bakken.
Resultatet er at når en last nærmer seg den vertikale stangen, bladene beveger seg åpning (de skiller seg). Denne bevegelsen er den som indikerer for brukeren at det er en belastning, og dens intensitet, siden de kan åpnes mer eller mindre avhengig av den. Og når lasten fjernes eller kanselleres, går bladene tilbake i hvilestilling.
Det er imidlertid ikke en prisgimmick å måle belastninger nøyaktig, bare for å bestemme deres tilstedeværelse. Det som kan bestemmes presist er byrdets tegn. Når ladningen er av samme tegn som den kjente ladningen til elektroskopet, vil de være av samme tegn. Men hvis de nærmer seg, vil de være det motsatte.
På den annen side bør du også vite at arkene ideelt sett bør forbli på plass på grunn av belastningen. Men dette er ikke tilfelle, belastningen går tapt på grunn av effekten av elektrisk ledningsevne av luft inne i glassflasken (den skal være tom for at det ikke skal være tilfelle). Men denne effekten, langt fra å være negativ, er til og med praktisk for å måle tettheten av ioner i luft.
historie
Denne enheten ble først opprettet av William Gilbert, i 1600. Og han gjorde det for å utføre eksperimenter med elektrostatiske ladninger. Og selv om det på den tiden tjente for det, har det for tiden ikke mye bruk utover utdanning eller å gjøre visse demonstrasjoner.
Den dag i dag er det instrumenter som måler ladninger mye mer presist, og med mye mer effektivitet enn dette råelementet ... For eksempel er det elektrostatiske målere, elektromagnetiske feltdetektorer, etc. Alle med veldig forskjellige applikasjoner.
søknader
Elektroskopet, som du allerede må bruke, brukes som et instrument til måle om det er en elektrisk ladning og dens tegn. Men det har ikke bare den applikasjonen, det jeg har nevnt om å måle tettheten av ioner i luften gir den også en annen kapasitet som ikke er så kjent.
Og det er at, elektroskopet, også kan tjene til måle stråling i miljøet. En slags "Geiger-teller»Hjemmelaget, men ikke for nøyaktig ... Men tilstrekkelig til å oppdage tilstedeværelsen av radioaktive materialer eller nærliggende stråling.
Hvordan lage et elektroskop hjemme
Lag et elektroskop Det er en veldig enkel oppgave, og det kan gjøres selv med materialer du allerede har hjemme eller resirkulert. Det er ikke nødvendig med en stor investering, og du kan gjøre det selv med de minste for å lære om operasjonen.
den materialer som du skal samle er:
- Gullfoliestrimler eller kjøkkenaluminiumsfolie. Det kan være en stripe på ca 2 cm tykk og en 10 cm lang.
- Kobbertråd tykkelse for den vertikale stangen og kroken som holder bladene.
- Glassburk med isolerende lokk.
- Valgfritt - Hvis du ikke finner en krukke med isolert lokk, og du bruker en konvensjonell boks med metallokk, bør du legge til et isolasjonsrør slik at den vertikale stangen ikke kommer i kontakt med metallhetten. Isolatoren kan være selve kobberkabeldekselet (hvis det har det), eller du kan bruke et plaststrå eller lignende ...
For å utføre monteringen, kan det også hende du må bruke noen verktøy (tang for å bøye ledningen og kutte den, varmesmeltepistol hvis du vil holde alt bedre, ...), selv om det kan gjøres manuelt. Angående montering trinnene ville være:
- Når du har alt nødvendig materiale, er det første trinnet å kutte forme kobbertråd eller kabel. Ledningen må være bar, uten noen form for isolasjon som for kabler. Hvis den gjør det, bør du skrelle den. Du må generere en slags spole i den ene enden (serpentin), som vil fungere som en metallkule. På denne måten vil den ha mer overflate for å fange opp ladningene (elektronene) som nærmer seg den.
- Nå med selve ledningen, pierce forsiktig korklokket av båten. Hvis du finner ut at du ikke kan håndtere ledningen, gjør du den med en syl eller en fin borekrone slik at ledningen kan gå gjennom den, men uten slakk. Den må være tett slik at ledningen blir fanget.
- Den andre enden (den som går inne i båten), når du har krysset den, vil bøye seg inn L-form og den skal være mer eller mindre suspendert midt på innsiden av glassburken. Gjør lengdeberegningene og kutt for å passe tett. Hvis du ser at noe av en eller annen grunn har vært løst, kan du stikke det på lokket ved hjelp av den varme limpistolen, men vær forsiktig så verken den serpentine enden eller L-enden får lim på dem, siden den er isolerende og den kunne ødelegge eksperimentet.
- Skjær deretter et ark med aluminiumsfolie 1 eller 2 cm bred og 10 cm lang. Du kan øke eller redusere disse dimensjonene i henhold til størrelsen på båten du har kjøpt. Husk at de ikke på noe tidspunkt skal berøre bunnen eller veggene på båten ...
- Brett nå folien rett i to, og bruk denne brette for å støtte det sentrale området der du har bøyd deg over det horisontale området av kobberstangen (i L). Gjør det på en slik måte at arkene henger og kan beveges fritt, og med en vinkel på 45º. Det vil si at de er fri til å både nærme seg (oppdage ladning av annet tegn), og bevege seg bort (oppdage ladning av samme tegn).
- Til slutt setter du stangen med folien forsiktig inn i boksen og trykk på lokket slik at den er godt forseglet.
Nå er du ferdig, resultatet skal være noe som ligner på bildet ovenfor. Du må bare prøve det ...
Kjøpe et elektroskop?
Et annet alternativ kan være kjøp et ferdig elektroskop. De selges for utdanning, og noen er ikke for dyre. Selv om det virkelig morsomme er å skape det ...
Det forskjellige typer, her er det noe:
- Ingen produkter funnet.
- Ingen produkter funnet.
- Ajax Scientific, phitball-elektroskop.
- 3B Vitenskapelig vitenskapelig elektroskop.
- Science2Education electroscope for education.
Test elektroskopet
Nå, for å teste det, kan du gjøre flere ting. Det enkleste er å bringe det slyngende spissen nær noe du vet har en elektrisk ladning eller statisk elektrisitet. Resultatet blir et bevegelse i endene av bladene, både tiltrekning og frastøt, avhengig av anklagene ...
Å gjøre prueba:
- Ta den slyngende kabelen som er utenfor båten til noe du vet sikkert ikke har noen belastning, og hold alltid båten loddrett og stabil. Du vil se at arkene ikke beveger seg.
- På den annen side, hvis du bruker en ladet ballong (gni den mot håret), vil du se at når du bringer den nærmere, overføres elektronene til den statiske ladningen gjennom kobbertråden og når aluminiumsarkene, noe som får begge til å være negativt ladet og de frastøter hverandre (de vil åpne).