Elektroskop: jak zrobić domowy i aplikacje

elektroskop

Z pewnością wiele razy widziałeś lub przynajmniej słyszałeś o elektroskop. Przyrząd pomiarowy, który jest często używany jako demonstracja na wielu warsztatach i zajęciach edukacyjnych dotyczących zagadnień elektromagnetyzmu. Ponadto może być używany do wielu innych aplikacji, jak widać w tym artykule.

Tutaj się nauczysz wszystko, co musisz wiedzieć o elektroskopie, o tym, jak zrobić domowy, jego zastosowaniach, o tym, jak można go używać do pomiarów różnych parametrów lub do domowych eksperymentów ... Może być nawet dobrym narzędziem edukacyjnym, aby nauczyć maluchów elektromagnetyzmu.

Co to jest elektroskop?

teoria

Un elektroskop Jest to urządzenie zawierające pionowy metalowy pręt, z którym styka się z pewnym ładunkiem. Na przeciwległym końcu ma dwie cienkie blachy. Kiedy ładunek jest zbliżony do końcówki elektroskopu, ostrza te rozdzielą się ze względu na znak równości tych ładunków na dwóch ostrzach, wytwarzając odpychającą siłę magnetyczną.

Zwykle metalowy pręt pion jest zwykle wykonany z miedzi lub podobnego materiału, podczas gdy płytki na przeciwległym końcu mogą być wykonane ze złota lub aluminium. Arkusze zostaną umieszczone w przezroczystym szklanym pudełku lub żarówce (szkło nie może stykać się z taflami ani z prętem). Szkło w profesjonalnych elektroskopach ma metalową ramę, która będzie w kontakcie z podłożem.

W rezultacie, gdy obciążenie zbliża się do pręta pionowego, element ostrza poruszają się otwarcie (rozdzielają się). Ten ruch jest tym, co wskazuje użytkownikowi, że istnieje obciążenie i jego intensywność, ponieważ w zależności od tego można je mniej lub bardziej otworzyć. A kiedy ładunek zostanie usunięty lub anulowany, ostrza powracają do swojej pozycji spoczynkowej.

Jednak nie jest sztuczką cenową dokładne mierzenie ładunków, a jedynie określenie ich obecności. To, co można precyzyjnie określić, to znak ciężaru. Gdy ładunek ma ten sam znak, co znany ładunek elektroskopu, będą one tego samego znaku. Ale jeśli się zbliżą, będą odwrotnie.

W przypadku profesjonalnych elektroskopów, ponieważ pręty nie wyginają się i są lepiej zaprojektowane, można obliczyć obciążenie w zależności od kąta lub ruchu ostrzy.

Z drugiej strony powinieneś również wiedzieć, że najlepiej, aby arkusze pozostały na swoim miejscu ze względu na obciążenie. Ale tak nie jest, ładunek jest tracony z powodu efektu przewodnictwo elektryczne powietrza wewnątrz szklanej butelki (powinna być pusta, aby tak nie było). Ale ten efekt, daleki od negatywnego, jest nawet praktyczny do pomiaru gęstości jonów w powietrzu.

historia

To urządzenie zostało po raz pierwszy stworzone przez William Gilbert w 1600 roku. I zrobił to, aby przeprowadzić eksperymenty z ładunkami elektrostatycznymi. I choć w tamtych czasach służył do tego, obecnie nie ma większego pożytku poza edukacją czy do pewnych pokazów.

Do dziś są Instrumentos które mierzą ładunki znacznie dokładniej i ze znacznie większą skutecznością niż ten surowy pierwiastek ... Na przykład są mierniki elektrostatyczne, detektory pola elektromagnetycznego itp. Wszystkie o bardzo różnorodnych zastosowaniach.

aplikacje

Elektroskop, jak już musicie wyczuć, służy jako narzędzie zmierzyć, czy istnieje ładunek elektryczny i jego znak. Ale ma nie tylko to zastosowanie, to, o czym wspomniałem o pomiarze gęstości jonów w powietrzu, nadaje mu też inną pojemność, która nie jest tak dobrze znana.

I do tego może służyć także elektroskop zmierzyć promieniowanie w środowisku. Rodzaj "licznik Geigera»Domowe, choć niezbyt dokładne… Ale wystarczające do wykrycia obecności materiałów radioaktywnych lub pobliskiego promieniowania.

Jak zrobić elektroskop w domu

schemat elektroskopu domowego

Zrób elektroskop Jest to bardzo łatwe zadanie i można to zrobić nawet z materiałami, które masz już w domu lub z recyklingu. Nie jest konieczna duża inwestycja, a można to zrobić nawet z najmniejszymi, aby dowiedzieć się o operacji.

L materiały które powinieneś zebrać to:

  • Paski ze złotej folii lub folia aluminiowa do kuchni. Może to być pasek o grubości około 2 cm i długości 10 cm.
  • Kabel miedziany grubość dla pręta pionowego i haka, który będzie trzymał ostrza.
  • Szklany słoik z izolującą pokrywką.
  • Opcjonalnie - Jeśli nie możesz znaleźć słoika z izolującą pokrywką, a używasz konwencjonalnej puszki z metalową pokrywką, powinieneś dodać rurkę izolacyjną, aby pionowy pręt nie stykał się z metalową nasadką. Izolacją może być sama osłona kabla miedzianego (jeśli taki posiada) lub można użyć plastikowej słomki lub podobnego ...

Do montażu może być też konieczne użycie narzędzi (szczypce do zagięcia drutu i przecięcia go, pistolet do topienia, jeśli chcesz wszystko lepiej trzymać, ...), chociaż można to zrobić ręcznie. Dotyczące montaje kroki byłyby następujące:

  1. Gdy masz już wszystkie niezbędne materiały, pierwszym krokiem jest cięcie kształtowanie drutu lub kabla miedzianego. Przewód musi być nieosłonięty, bez izolacji, jak w przypadku kabli. Jeśli tak, powinieneś go obrać. Musisz wygenerować rodzaj cewki na jednym z jej końców (serpentyna), która będzie działać jak metalowa kula. W ten sposób będzie miał większą powierzchnię do przechwytywania ładunków (elektronów), które się do niego zbliżają.
  2. Teraz z samym przewodem ostrożnie przekłuj korek łodzi. Jeśli okaże się, że nie możesz poradzić sobie z drutem, zrób to szydłem lub drobnym wiertłem, aby drut mógł przejść przez niego, ale bez luzu. Musi być napięty, aby drut został uwięziony.
  3. Drugi koniec (ten, który wchodzi do wnętrza łodzi), gdy go przekroczysz, ugnie się Kształt L. i powinien być mniej więcej zawieszony w środku wnętrza szklanego słoika. Oblicz długość i przytnij, aby dobrze przylegać. Jeśli zauważysz, że z jakiegoś powodu coś się poluzowało, możesz przykleić to do wieczka za pomocą pistoletu do klejenia na gorąco, ale uważaj, aby ani koniec serpentynowy, ani koniec L nie skleił się na nich, ponieważ jest izolujący i może zrujnować eksperyment.
  4. Następnie wytnij arkusz folia aluminiowa 1 lub 2 cm szerokości i 10 cm długości. Możesz zwiększyć lub zmniejszyć te wymiary w zależności od rozmiaru zakupionej łodzi. Pamiętaj, że w żadnym momencie nie powinny dotykać dna ani ścian łodzi ...
  5. Teraz złóż folię na pół i użyj tego zagięcie do podparcia środkowego obszaru, w którym został pochylony nad poziomym obszarem miedzianego pręta (w L). Zrób to w taki sposób, aby prześcieradła zwisały i mogły się swobodnie przesuwać oraz pod kątem 45º. Oznacza to, że mogą zarówno podejść (wykryć ładunek innego znaku), jak i odejść (wykryć ładunek tego samego znaku).
  6. Na koniec ostrożnie włóż pręt z folią do butelki i naciśnij nasadkę tak, że jest dobrze uszczelniony.

Teraz skończyłeś, wynik powinien być podobny do powyższego obrazu. Musisz tylko spróbować ...

Kup elektroskop?

Inną opcją może być kup gotowy elektroskop. Sprzedają je na edukację, a niektóre nie są zbyt drogie. Chociaż naprawdę fajną rzeczą jest jej tworzenie ...

Tam różne rodzaje, oto kilka:

Sprawdź elektroskop

schemat

Aby to przetestować, możesz zrobić kilka rzeczy. Najprościej jest zbliżyć meandrującą końcówkę do czegoś, o czym wiesz, że ma ładunek elektryczny lub elektryczność statyczną. Rezultatem będzie ruch na końcach ostrzy, zarówno przyciąganie, jak i odpychanie w zależności od ładunków ...

Żeby to zrobić prueba:

  • Doprowadź meandrujący kabel, który znajduje się na zewnątrz łodzi, do czegoś, o czym wiesz, że z pewnością nie ma obciążenia, zawsze utrzymując łódź pionowo i stabilnie. Zobaczysz, że prześcieradła się nie poruszają.
  • Z drugiej strony, jeśli użyjesz naładowanego balonu (pocierając go o włosy), zobaczysz, że gdy zbliżysz go bliżej, elektrony ładunku statycznego są przenoszone przez drut miedziany i docierają do blach aluminiowych, powodując zarówno być naładowane ujemnie i odpychają się (otworzą się).

Treść artykułu jest zgodna z naszymi zasadami etyka redakcyjna. Aby zgłosić błąd, kliknij tutaj.

Bądź pierwszym który skomentuje

Zostaw swój komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

*

*

  1. Odpowiedzialny za dane: Miguel Ángel Gatón
  2. Cel danych: kontrola spamu, zarządzanie komentarzami.
  3. Legitymacja: Twoja zgoda
  4. Przekazywanie danych: Dane nie będą przekazywane stronom trzecim, z wyjątkiem obowiązku prawnego.
  5. Przechowywanie danych: baza danych hostowana przez Occentus Networks (UE)
  6. Prawa: w dowolnym momencie możesz ograniczyć, odzyskać i usunąć swoje dane.