驗電器:如何製作自製的和應用

驗電器

當然,您已經多次看到或至少聽說過有關 驗電器。 一種測量儀器,在處理電磁學時經常被用作許多講習班和教育班的演示。 此外,如本文中所見,它還可以用於許多其他應用程序。

在這裡您將學到 所有你必須知道的 關於電鏡的知識,如何製作自製的電鏡,其應用以及如何將其用於測量不同的參數或用於家庭實驗……它甚至可以作為一個很好的教育工具,向小孩子們​​講講電磁學。

什麼是驗電筆?

理論

Un 驗電器 它是一個包含垂直金屬棒的設備,通過它與一些電荷接觸。 在另一端,它有兩個薄金屬板。 當電荷靠近驗電器的尖端時,由於這兩個葉片上的電荷相等,這些葉片將分開,從而產生排斥磁力。

通常, 金屬棒 豎板通常由銅或類似材料製成,而另一端的板則可由金或鋁製成。 紙張將被放置在透明的玻璃盒或燈泡中(玻璃不能與紙張或棒接觸)。 專業驗電器中的玻璃具有金屬框架,該金屬框架將與地面接觸。

結果是,當載荷接近垂直桿時, 刀片移動 開頭(它們分開)。 該運動向用戶表明存在負載及其強度,因為可以根據負載或多或少地打開它們。 並且當負載被消除或取消時,葉片返回其靜止位置。

但是,準確地測量負載而不只是確定它們的存在並不是一個價格頭。 可以精確確定的是 負擔的跡象。 當電荷與驗電器的已知電荷具有相同的符號時,則它們將具有相同的符號。 但是,如果他們走近了,那麼他們將是相反的。

在專業驗電器的情況下,由於桿不會彎曲並且設計得更好,因此可以 計算負荷 取決於刀片的角度或運動。

另一方面,您還應該知道,理想情況下,紙張應由於負載而保持在原位。 但這不是這種情況,由於 空氣電導率 放在玻璃瓶中(這種情況應該是空的)。 但是,這種效果遠非負數,甚至對於測量空氣中離子的密度都是實用的。

歷史

該設備最初是由 威廉·吉爾伯特,1600年。 他這樣做是為了進行帶靜電荷的實驗。 儘管那時它起到了作用,但目前除了教育或進行某些示威活動外,它並沒有太多用處。

到今天為止, 儀器 可以比這種粗製元素更精確地測量電荷,並且效率更高。例如,有靜電計,電磁場檢測器等。 所有這些都具有非常多樣化的應用程序。

應用

您必須已經熟悉的驗電器被用作儀器 測量是否有電荷及其符號。 但這不僅具有該應用,我提到的有關測量空氣中離子密度的內容還賦予了它另一種未知的容量。

正是因為,驗電鏡也可以用來 測量輻射 在環境中。 一種 ”蓋革計數器»自製的,儘管不太準確……但是足以檢測放射性物質或附近輻射的存在。

如何在家製作驗電器

家用驗電器圖

製作一個驗電器 這是一項非常簡單的任務,即使您已經在家中擁有或回收使用的材料也可以完成此任務。 無需大量投資,即使是最小的投資,您也可以做到這一點,以了解有關操作的信息。

很多 物料 您應該收集的是:

  • 金箔帶或 廚房鋁箔。 它可以是一條約2厘米厚,一條10厘米長的條。
  • 銅線 垂直桿和用於固定刀片的掛鉤的厚度。
  • 帶絕緣蓋的玻璃罐。
  • 可選-如果找不到帶絕緣蓋的罐子,而使用帶金屬蓋的常規罐子,則應增加一個絕緣管,以使垂直桿不與金屬蓋接觸。 絕緣層可以是銅電纜蓋本身(如果有的話),也可以使用塑料吸管或類似材料。

為了進行組裝,您可能還需要使用一些工具(用鉗子將電線彎曲並切斷,熱熔槍,以防萬一,以便更好地固定所有物品,...),儘管可以手動完成。 關於 安裝 本身,步驟將是:

  1. 擁有所有必要的材料後,第一步是削減 成型銅線或電纜。 電線必須是裸露的,沒有電纜那樣的絕緣。 如果是這樣,則應將其去皮。 您必須在其一端(蛇形)中生成一種線圈,該線圈將充當金屬球。 這樣,它將具有更多的表面來捕獲接近它的電荷(電子)。
  2. 現在,電線本身, 小心地刺入軟木塞蓋 船上。 如果發現無法使用電線,請用錐子或細小鑽頭進行處理,以使電線可以穿過而沒有任何鬆弛。 必須緊緊,以防電線被卡住。
  3. 一旦您越過了另一端(進入船內的那一端),它就會彎曲 L形 並且應該或多或少地懸浮在玻璃罐內部的中間。 進行長度計算,並剪裁得恰到好處。 如果您發現由於某種原因造成的鬆動,可以使用熱膠槍將其粘貼在蓋子上,但請注意,蛇形端和L端都不會粘上膠,因為它是絕緣的,並且您它可能會破壞實驗。
  4. 然後切一張 鋁箔 1或2厘米寬和10厘米長。 您可以根據所購買船的大小來增加或減少這些尺寸。 請記住,他們決不應接觸船底或船壁...
  5. 現在,將鋁箔折成兩半,然後用它 折疊 支撐您在銅棒的水平區域上彎曲的中心區域(在L中)。 這樣做的方式是使床單垂懸並且可以自由移動,並且成45度角。 也就是說,它們可以自由地接近(檢測不同符號的電荷)和移開(檢測相同符號的電荷)。
  6. 最後,小心地將帶有鋁箔的桿插入罐頭並 按下蓋子 使其密封良好。

現在您完成了,結果應該類似於上圖。 您只需要嘗試一下...

買一個驗電器?

另一種選擇可能是 購買現成的驗電器。 它們被出售用於教育,有些還不太貴。 雖然,真正有趣的是創建它...

那裡 各種類型, 這裡有一些:

測試驗電筆

方案

現在,要測試它,您可以做幾件事。 最簡單的方法是將曲折的尖端靠近您知道帶有電荷或靜電的物體。 結果將是 葉片末端的運動,取決於電荷,吸引和排斥...

做的 prueba:

  • 將船外的彎曲電纜靠近您肯定沒有負載的地方,始終保持船垂直和穩定。 您會看到紙張沒有移動。
  • 另一方面,如果您使用帶電的氣球(將其摩擦在頭髮上),則會發現當您將其靠近時,靜電荷的電子會通過銅線傳輸並到達鋁箔,導致兩者被帶負電,並且彼此排斥(它們將打開)。

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