Eletroscópio: como fazer caseiro e aplicações

Certamente muitas vezes você viu ou, pelo menos, ouviu falar sobre o eletroscópio. Um instrumento de medição que é frequentemente usado como demonstração em muitos workshops e aulas educacionais ao lidar com tópicos de eletromagnetismo. Além disso, ele pode ser usado para muitos outros aplicativos, como você pode ver neste artigo.

Aqui você vai aprender tudo que você precisa saber sobre o eletroscópio, como fazer um caseiro, suas aplicações e como ele pode ser usado para fazer medições de diferentes parâmetros ou para seus experimentos caseiros ... Pode até ser uma boa ferramenta educacional para ensinar os mais pequenos sobre eletromagnetismo.

O que é o eletroscópio?

Un eletroscópio É um dispositivo que contém uma haste de metal vertical com a qual entra em contato com alguma carga. Na extremidade oposta, há duas folhas finas de metal. Quando uma carga é aproximada da ponta do eletroscópio, essas lâminas se separam devido ao sinal de igualdade dessas cargas nas duas lâminas, o que produz uma força repulsiva magnética.

Normalmente, o haste de metal A vertical geralmente é feita de cobre ou similar, enquanto as placas na extremidade oposta podem ser feitas de ouro ou alumínio. As lâminas serão colocadas em uma caixa de vidro transparente ou bulbo (o vidro não pode entrar em contato com as lâminas ou com a haste). O vidro, nos eletroscópios profissionais, possui uma estrutura metálica que ficará em contato com o solo.

O resultado é que quando uma carga se aproxima da haste vertical, o as lâminas se movem abertura (eles se separam). Este movimento é aquele que indica ao usuário que existe uma carga presente, e sua intensidade, já que podem ser abertas mais ou menos dependendo dela. E quando a carga é removida ou cancelada, as lâminas voltam à posição de repouso.

Entretanto, não é um truque de preço medir cargas com precisão, apenas para determinar sua presença. O que pode ser determinado com precisão é o sinal do fardo. Quando a carga for do mesmo sinal da carga conhecida do eletroscópio, eles terão o mesmo sinal. Mas se eles se aproximarem, eles serão o oposto.

Por outro lado, você também deve saber que o ideal é que as telhas permaneçam na posição devido à carga. Mas este não é o caso, a carga é perdida devido ao efeito de condutividade elétrica do ar dentro da garrafa de vidro (deve estar vazia para que não seja o caso). Mas esse efeito, longe de ser negativo, é até prático para medir a densidade dos íons no ar.

História

Este dispositivo foi criado pela primeira vez por William Gilbert, em 1600. E ele fez isso para realizar experimentos com cargas eletrostáticas. E embora naquela época servisse para isso, atualmente não tem muito uso além da educação ou para fazer certas manifestações.

Até hoje, existem Instrumentos que medem as cargas com muito mais precisão e eficiência do que este elemento bruto ... Por exemplo, existem medidores eletrostáticos, detectores de campo eletromagnético, etc. Todos eles com aplicações muito diversas.

Aplicações

O eletroscópio, como você já deve ter intuído, é usado como um instrumento para medir se há uma carga elétrica e seu sinal. Mas não tem apenas essa aplicação, o que mencionei sobre medir a densidade dos íons no ar também lhe dá outra capacidade que não é tão conhecida.

E é isso, o eletroscópio, também pode servir para medir a radiação no ambiente. Uma espécie de "contador Geiger»Feito em casa, embora não muito preciso… Mas suficiente para detectar a presença de materiais radioativos ou radiação próxima.

Como fazer um eletroscópio em casa

Faça um eletroscópio É uma tarefa muito fácil, e pode ser feita até com materiais que você já tem em casa ou reciclados. Não é necessário um grande investimento, e você pode fazer até com o menor para aprender sobre a operação.

Os materiais que você deve reunir são:

• Tiras de folha de ouro ou folha de alumínio de cozinha. Pode ser uma tira com cerca de 2cm de espessura e uma de 10cm de comprimento.
• Fio de cobre espessura da haste vertical e do gancho que vai segurar as lâminas.
• Frasco de vidro com tampa isolante.
• Opcional - Se você não encontrar um pote com tampa isolada e usar uma lata convencional com tampa de metal, deve-se adicionar um tubo isolante para que a haste vertical não entre em contato com a tampa de metal. O isolante pode ser a própria capa do cabo de cobre (se houver), ou você pode usar um canudo plástico ou similar ...

Para efectuar a montagem poderá também ser necessário utilizar algumas ferramentas (alicate para dobrar o fio e cortá-lo, pistola de hot melt caso pretenda segurar melhor tudo, ...), embora possa ser feita manualmente. EM Quanto a montaje em si, as etapas seriam:

1. Depois de ter todos os materiais necessários, o primeiro passo é cortar moldar fio ou cabo de cobre. O fio deve estar nu, sem nenhum tipo de isolamento como no caso dos cabos. Se isso acontecer, você deve descascá-lo. Você deve gerar uma espécie de bobina em uma de suas extremidades (serpentina), que funcionará como uma bola de metal. Desta forma, terá mais superfície para capturar as cargas (elétrons) que se aproximam.
2. Agora com o próprio fio, perfure cuidadosamente a tampa de cortiça do barco. Se achar que não consegue manusear o fio, faça-o com um furador ou uma broca fina para que o fio passe, mas sem folga. Deve ser apertado para que o fio fique preso.
3. A outra extremidade (aquela que vai dentro do barco), uma vez que você tenha cruzado com ela, se dobrará em Forma de L e deve ficar mais ou menos suspenso no meio do interior da jarra de vidro. Faça os cálculos de comprimento e corte para caber confortavelmente. Se perceber que por algum motivo alguma coisa se soltou, pode colar na tampa com a pistola de cola quente, mas cuidado para que nem a ponta da serpentina nem a ponta do L grudem, pois é isolante e você isso poderia arruinar o experimento.
4. Em seguida, corte uma folha de papel alumínio 1 ou 2 cm de largura e 10 cm de comprimento. Você pode aumentar ou diminuir essas dimensões de acordo com o tamanho do barco que você adquiriu. Lembre-se que em nenhum momento devem tocar o fundo ou as paredes do barco ...
5. Agora, dobre o papel alumínio ao meio e use este dobrar para apoiar a área central onde você se curvou sobre a área horizontal da barra de cobre (no L). Faça de forma que as folhas fiquem penduradas e livres para se moverem e com um ângulo de 45º. Ou seja, eles são livres para se aproximar (detectar carga de sinal diferente) e se afastar (detectar carga do mesmo sinal).
6. Finalmente, insira cuidadosamente a haste com a folha na lata e pressione a tampa para que fique bem selado.

Agora que você terminou, o resultado deve ser algo semelhante à imagem acima. Voçe so tem que tentar ...

Comprar um eletroscópio?

Outra opção pode ser compre um eletroscópio pronto. Eles são vendidos para fins educacionais e alguns não são muito caros. Embora, a coisa realmente divertida é criá-lo ...

Lá Vários tipos, aqui estão alguns:

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• Ajax Scientific, eletroscópio phitball.
• 3B Scientific Scientific Electroscope.
• Eletroscópio Science2Education para a educação.

Teste o eletroscópio

Agora, para testar, você pode fazer várias coisas. O mais simples é aproximar a ponta sinuosa de algo que você sabe que tem uma carga elétrica, ou eletricidade estática. O resultado será um movimento nas extremidades das lâminas, atração e repulsão dependendo das cargas ...

Para fazer com que o prueba:

• Traga o cabo sinuoso que está fora do barco para algo que você sabe que certamente não tem carga, sempre mantendo o barco vertical e estável. Você verá que as folhas não se movem.
• Por outro lado, se você usar um balão carregado (esfregando-o no cabelo), verá que, ao aproximá-lo, os elétrons da carga estática são transferidos através do fio de cobre e atingem as folhas de alumínio, fazendo com que ambos ser carregados negativamente e eles se repelem (eles se abrirão).