Visst många gånger har du sett eller åtminstone hört talas om elektroskop. Ett mätinstrument som ofta används som en demonstration i många workshops och utbildningskurser när det gäller elektromagnetism. Dessutom kan den användas för många andra applikationer, som du kan se i den här artikeln.
Här lär du dig allt du behöver veta om elektroskopet, hur man gör en hemlagad, dess tillämpningar och hur den kan användas för att göra mätningar av olika parametrar eller för dina hemexperiment ... Det kan till och med vara ett bra pedagogiskt verktyg för att lära de små om elektromagnetism.
Vad är elektroskopet?
Un elektroskop Det är en anordning som innehåller en vertikal metallstång med vilken den kommer i kontakt med viss laddning. I motsatt ände har den två tunna metallplåtar. När en laddning förs nära spetsen på elektroskopet kommer dessa knivar att separeras på grund av likadana tecknen på dessa laddningar på de två knivarna, vilket ger en avstötande magnetisk kraft.
Vanligtvis är metallstång vertikal är vanligtvis gjord av koppar eller liknande, medan plattorna i motsatt ände kan vara gjorda av guld eller aluminium. Arken placeras i en genomskinlig låda eller glödlampa (glaset kan inte komma i kontakt med lakan eller med stången). Glas, i professionella elektroskop, har en metallram som kommer i kontakt med marken.
Resultatet är att när en last närmar sig den vertikala stången, kniven rör sig öppning (de separerar). Denna rörelse är det som indikerar för användaren att det finns en belastning och dess intensitet, eftersom de kan öppnas mer eller mindre beroende på den. Och när lasten avlägsnas eller avbryts återgår knivarna till sitt viloläge.
Det är emellertid inte en prisgimmick att mäta belastningar korrekt, bara för att bestämma deras närvaro. Vad som kan bestämmas exakt är bördans tecken. När laddningen är av samma tecken som den kända laddningen för elektroskopet, kommer de att ha samma tecken. Men om de närmar sig kommer de att vara motsatta.
Å andra sidan bör du också veta att arken helst bör vara på plats på grund av lasten. Men så är inte fallet, lasten går förlorad på grund av effekten av elektrisk ledningsförmåga hos luft inuti glasflaskan (den ska vara tom för att så inte ska vara fallet). Men denna effekt, långt ifrån negativ, är till och med praktisk för att mäta jonernas densitet i luft.
historia
Enheten skapades först av William Gilbert 1600. Och han gjorde det för att utföra experiment med elektrostatiska laddningar. Och även om det vid den tiden fungerade för det, har det för närvarande inte mycket nytta utöver utbildning eller att göra vissa demonstrationer.
Till denna dag finns det instrumentos som mäter laddningar mycket mer exakt, och med mycket mer effektivitet än detta råelement ... Till exempel finns det elektrostatiska mätare, elektromagnetiska fältdetektorer etc. Alla med mycket olika applikationer.
tillämpningar
Elektroskopet, som du redan måste använda, används som ett instrument för mäta om det finns en elektrisk laddning och dess tecken. Men det har inte bara den applikationen, det jag nämnde om att mäta jontätheten i luften ger det också en annan kapacitet som inte är så känd.
Och det är att elektroskopet också kan tjäna till mäta strålning i miljön. Ett slags "Geiger mätare»Hemlagad, men inte alltför exakt ... Men tillräcklig för att upptäcka närvaron av radioaktivt material eller närliggande strålning.
Hur man gör ett elektroskop hemma
Gör ett elektroskop Det är en mycket enkel uppgift, och det kan göras även med material som du redan har hemma eller återvunnet. Det är inte nödvändigt med en stor investering, och du kan göra det även med de minsta för att lära dig mer om verksamheten.
mycket material som du ska samla är:
- Guldfolieremsor eller kök aluminiumfolie. Det kan vara en remsa på cirka 2 cm tjock och en 10 cm lång.
- Koppartråd tjocklek för den vertikala stången och kroken som håller knivarna.
- Glasburk med isolerande lock.
- Valfritt - Om du inte hittar en burk med ett isolerat lock och använder en vanlig burk med ett metalllock, ska du lägga till ett isoleringsrör så att den vertikala stången inte kommer i kontakt med metallkåpan. Isoleringen kan vara själva kopparkabelhöljet (om det har en), eller så kan du använda ett plaststrå eller liknande ...
För att utföra monteringen kan du också behöva använda några verktyg (tång för att böja tråden och klippa av den, smältpistol om du vill hålla allt bättre, ...), även om det kan göras manuellt. Angående montering stegen skulle vara:
- När du har alla nödvändiga material är det första steget att klippa formning av koppartråd eller kabel. Tråden måste vara bar, utan någon form av isolering som för kablar. Om den gör det, ska du skala den. Du måste skapa en slags spole i ena änden (serpentin), som fungerar som en metallkula. På så sätt kommer den att ha mer yta för att fånga laddningarna (elektroner) som närmar sig den.
- Nu med själva kabeln, genomborrar försiktigt korklocket av båten. Om du upptäcker att du inte kan hantera tråden, gör det med en syl eller en fin bit så att tråden kan gå igenom den, men utan slack. Det måste vara tätt så att tråden fastnar.
- Den andra änden (den som går inuti båten), när du väl har korsat den, böjer sig in L-form och den ska vara mer eller mindre upphängd mitt på glasburken. Gör längdberäkningarna och klipp ut så att de passar tätt. Om du ser att något av något skäl har varit löst, kan du fästa det på locket med hjälp av den heta limpistolen, men var försiktig så att varken den serpentina änden eller L-änden får lim på dem, eftersom den är isolerande och du det kan förstöra experimentet.
- Skär sedan ett ark aluminiumfolie 1 eller 2 cm bred och 10 cm lång. Du kan öka eller minska dessa dimensioner beroende på storleken på den båt du har köpt. Kom ihåg att de aldrig får röra botten eller väggarna på båten ...
- Vik nu folien till hälften och använd den vika ihop för att stödja det centrala området där du har böjt dig över kopparstångens horisontella område (i L). Gör det på ett sådant sätt att lakan hänger och är fria att röra sig och i en vinkel på 45 °. Det vill säga, de är fria att både närma sig (upptäcka laddning av olika tecken) och flytta bort (upptäcka laddning av samma tecken).
- Slut slutligen försiktigt in stången med folien i burken och tryck på locket så att den är väl förseglad.
Nu är du klar, resultatet ska vara något som liknar bilden ovan. Du måste bara prova det ...
Köp ett elektroskop?
Ett annat alternativ kan vara köp ett färdigt elektroskop. De säljs för utbildning och vissa är inte för dyra. Men det riktigt roliga är att skapa det ...
Det olika typer, här är några:
- Inga produkter hittade.
- Inga produkter hittade.
- Ajax Scientific, phitball-elektroskop.
- 3B Vetenskapligt vetenskapligt elektroskop.
- Science2Education elektroskop för utbildning.
Testa elektroskopet
För att testa det kan du göra flera saker. Det enklaste är att föra det slingrande tipset nära något som du vet har en elektrisk laddning eller statisk elektricitet. Resultatet blir ett rörelse i knivarnas ändar, både attraktion och avstötning beroende på avgifter ...
Att göra prueba:
- Ta den slingrande kabeln som ligger utanför båten närmare något som du säkert inte har någon last, och håll alltid båten lodrätt och stabil. Du ser att arken inte rör sig.
- Å andra sidan, om du använder en laddad ballong (gnuggar den mot håret) kommer du att se att när du närmar den, överförs elektronerna för den statiska laddningen genom koppartråden och når aluminiumfolierna, vilket får båda att vara negativt laddade och de stöter ifrån varandra (de öppnas).