Электроскоп

Электроскопы позволяют определить накопление электрического заряда, указать знак поляризации и ее интенсивность.

Содержание

Электроскоп – описание и работа

Электроскоп – это прибор, используемый для определения наличия электронного заряда в электрически заряженных телах, которые взаимодействуют с ним. Принцип работы устройства основан на электростатике – одинаково заряженные объекты отталкиваются друг от друга. Устройство можно найти на уроках физики в любой школе, а простую модель легко сделать из подручных средств своими руками.

электроскоп – a, м. Электроскоп м. Прибор, указывающий на присутствие электричества путем разбрасывания золотого листа (или соломинки). Павленков 1911 До открытия гальванизма основными приборами для возбуждения и изучения электричества были электрическая машина,… Исторический словарь галлицизмов русского языка

ЭЛЕКТРОСКОП – (греч. electr., и skopeo смотреть, испытывать). Прибор для доказательства существования электричества без измерения его напряжения; обычно состоит из стеклянной банки, в которой золотой лист подвешен на изолированном металлическом стержне.

электроскоп – a, м. Электроскоп м. Прибор, указывающий на присутствие электричества путем распространения золотых листочков (или соломинок). Павленков 1911 До открытия гальванизма основными приборами для возбуждения и изучения электричества были электрическая машина,… Исторический словарь гальванизмов русского языка

ЭЛЕКТРОСКОП – (от electro. i . scope) демонстрационное устройство для обнаружения и измерения электрического заряда. Два металлических листа, заряженные одновременно, отталкиваются друг от друга; угол их разрыва приблизительно пропорционален электрическому заряду… Большой энциклопедический словарь

ЭЛЕКТРОСКОП – ЭЛЕКТРОСКОП, электроскоп, плоть. (от слова электричество и греческого skopeo внешний вид) (физ.). Прибор для обнаружения электрических зарядов. Словарь Ушакова. D. N. Ушаков. 1935 1940 … Словарь Ушакова

электроскоп – [IEV номер 313 01 27] EN электроскоп электростатическое устройство, предназначенное для обнаружения разности потенциалов или электрического заряда [IEV номер 313 01 27] FR электроскоп электростатическое устройство, предназначенное для обнаружения… ….

ЭЛЕКТРОСКОП – Демонстрационный прибор для обнаружения и приблизительного определения величины электрического заряда; обычно состоит из прозрачного стеклянного сосуда, через изолирующую пробку в который вставлен металлический стержень с двумя … Большая политехническая энциклопедия

Электроскоп – Простой электроскоп Электроскоп – это прибор, используемый для определения наличия электрического заряда. Принцип работы электроскопа основан на том, что одинаково заряженные тела взаимодействуют на … Википедия

электроскоп – a; m. [от слова electr(ical) и греческого skopeō – смотреть, наблюдать] Электрический прибор для обнаружения и измерения электрических зарядов. * * * * * * * * Электроскоп (от электро. и . скоп), демонстрационный прибор для обнаружения и измерения … … Энциклопедический словарь

электроскоп – elektroskopas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Elektrostatinis įtaisas potencialų skirtumui arba elektros krūviui aptikti. atitikmenys: angl. electroscope vok. Электроскоп, н рус. электроскоп, м пранк. электроскоп, м … penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

электроскоп – elektroskopas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Įtaisas kūno įktrinimui rasti. atitikmenys: angl. electroscope vok. Электроскоп, н рус. электроскоп, м пранк. электроскоп, м … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

– Наблюдайте за реакцией металлических пластин: треугольники из алюминиевой фольги будут удаляться друг от друга, поскольку обе пластины имеют заряд одного знака (в данном случае отрицательный).

Как это работает?

Электроскоп – это прибор, используемый для обнаружения статического электричества в близлежащих объектах, используя явление разделения их внутренних пластин из-за электростатического отталкивания….

Статическое электричество может накапливаться на внешней поверхности любого тела в результате естественного напряжения или трения.

Электроскоп предназначен для обнаружения наличия таких зарядов путем переноса электронов с сильно заряженных поверхностей на менее электрически заряженные поверхности. Кроме того, в зависимости от реакции ребер, это также может указывать на количество электростатического заряда, окружающего объект…

Сфера в верхней части электроскопа служит приемником электрического заряда исследуемого объекта…..

Приближение электрически заряженного тела к электроскопу приведет к тому, что он получит такой же электрический заряд от этого тела; то есть, если вы приближаете электрически заряженный объект с положительным знаком, электроскоп получит такой же заряд.

Если электроскоп был предварительно заряжен известным электрическим зарядом, то произойдет следующая ситуация:

– Если тело имеет одинаковый заряд, металлические чешуйки внутри электроскопа отделятся друг от друга, потому что оба будут отталкиваться друг от друга.

– Напротив, если объект имеет противоположный заряд, металлические чешуйки на дне бутылки останутся прикрепленными друг к другу.

Хлопья внутри электроскопа должны быть очень легкими, чтобы их вес уравновешивался силами электростатического отталкивания. Таким образом, перемещая объект от электроскопа, ламели теряют свою полярность и возвращаются в свое естественное (закрытое) состояние…

Каким образом он электрически заряжен?

Тот факт, что электроскоп электрически заряжен, необходим для того, чтобы иметь возможность определить природу электрического заряда объекта, к которому мы приближаемся. Если заряд электроскопа заранее не известен, то невозможно определить, является ли заряд объекта таким же или противоположным…

Перед зарядкой электроскоп должен находиться в нейтральном состоянии, то есть с равным количеством протонов и электронов внутри. По этой причине перед зарядкой рекомендуется подключить электроскоп к земле, чтобы убедиться, что нагрузка на устройство нейтральна…..

Электроскоп можно разрядить, прикоснувшись к нему металлическим предметом, чтобы последний разрядил электрический заряд, существующий внутри электроскопа, на землю…

Существует два способа зарядки электроскопа перед его испытанием. Ниже приведены наиболее важные аспекты каждого из них.

По индукции.

Это предполагает зарядку электроскопа без непосредственного контакта с ним, то есть только при приближении к объекту, заряд которого известен принимающей сфере.

По контакту

Путем непосредственного касания приемной сферы электроскопа объектом с известным зарядом.

Когда к металлическому контакту прикасается заряженный предмет, золотой лист раздваивается в форме перевернутой буквы “V”. Это происходит потому, что часть заряда от объекта проходит через свинец и металлический стержень к листьям. Поскольку листья получают заряд одинакового знака, они отталкиваются друг от друга и расходятся. Если заземлить клемму, прикоснувшись к ней пальцем, заряд передается через тело человека на землю, и золотые листья сближаются.

СОДЕРЖАНИЕ

В 1731 году Стивен Грей использовал простую висящую нить, которая притягивалась к любому близлежащему заряженному предмету. Это было первое улучшение “Версориума Гилберта” с 1600 года.

Электроскоп с пробковыми шариками, изобретенный британским учителем и физиком Джоном Кантоном в 1754 году, состоит из одного или двух маленьких шариков из легкого непроводящего материала, первоначально губчатого растительного материала, называемого сердцевиной, подвешенных на шелковой или льняной нити на крючке из изолирующего материала. Тиберий Кавалло создал электроскоп в 1770 году с пробковыми бусинами на концах серебряных проводов. В современных электроскопах обычно используются бусины из пластика. Чтобы проверить, имеет ли предмет заряд, приложите его к незаряженному пробковому шарику. Если объект заряжен, шар притянется к нему и будет двигаться в его сторону.

Притяжение возникает из-за наведенной полярности атомов внутри пробкового шарика. Вся материя состоит из электрически заряженных частиц, расположенных близко друг к другу; каждый атом состоит из положительно заряженного ядра и окружающего его облака отрицательно заряженных электронов. Ядро является непроводником, поэтому электроны в сфере связаны с атомами в ядре и не могут свободно покидать атомы и перемещаться по сфере, но они могут немного двигаться внутри атомов. См. рисунок справа. Если, например, положительно заряженный объект (B) находится вблизи сферы ядра (A) отрицательные электроны (синие знаки минус) в каждом атоме (желтые овалы) будет притягиваться и слегка смещаться в сторону ближайшего атома. Положительно заряженные ядра (красные знаки плюс) будет отталкиваться и слегка смещаться. Поскольку отрицательные заряды в шарике стержня теперь ближе к объекту, чем положительные заряды (C) Их притяжение больше, чем отталкивание положительных зарядов, что создает чистую притягательную силу. Это разделение зарядов микроскопично, но поскольку атомов так много, эти крошечные силы складываются в достаточно большую силу, чтобы сдвинуть с места легкий пробковый шар.

Пробковый шар можно зарядить, прикоснувшись им к заряженному объекту, так что часть заряда на поверхности заряженного объекта переходит на поверхность шара. Затем шар можно использовать для определения полярности заряда на других объектах, поскольку он будет отталкивать объекты, заряженные с той же полярностью или знаком, но притягивать заряды противоположной полярности.

Электроскоп часто имеет пару подвешенных пробковых шариков. Это позволяет сразу увидеть, заряжены ли пробковые шарики. Если один пробковый шар касается заряженного объекта, заряжая его, другой шар притягивается и касается его, передавая часть заряда на поверхность другого шара. Теперь оба шарика имеют заряд одинаковой полярности, поэтому они отталкиваются друг от друга. Они свисают вниз в форме перевернутой буквы “V” с расправленными шариками. Расстояние между шариками даст нам приблизительное представление о размере заряда.

В корпус также встроена градуированная шкала. Это поможет оценить углы, под которыми разложены бумажные полоски.

Как пользоваться электроскопом

Рассмотрим незаряженный электроскоп. В его чашу мы положили кусок эбонита, натертый шерстью. Листья будут раздвигаться (рисунок 3). Начальное положение лепестков обозначено на рисунке пунктирными линиями.

Чем больше заряд наэлектризованного тела, тем больше углы, на которые раздвигаются бумажные полоски.

Теперь зарядите электроскоп положительным зарядом. Для этого прикоснитесь к его чаше кусочком стекла, натертого шелком.

Прикоснувшись к чаше электроскопа, можно передать ей электрический заряд. Чем больше заряд, тем сильнее будут отскакивать листья.

Теперь поднесем тело с таким же – положительного знака зарядом – к чашке положительно заряженного прибора. Мы не будем прикасаться к чаше телом.

Мы увидим, что листья расправятся еще больше (рис. 4).

Если к чашечке заряженного прибора приложить заряд противоположного знака, то угол между его створками уменьшится (рис. 5).

Зная знак заряда электроскопа, можно определить знак заряда тела.

По углу наклона бумажных полосок можно судить о том, уменьшился или увеличился заряд электроскопа.

Чем больше угол, тем сильнее наэлектризовано устройство, тем больше заряд на нем.

Слово “электроскоп” происходит от греческого “скопео”, что в переводе на русский язык означает “наблюдать”. В физике это устройство, которое может быть использовано для обнаружения электрических зарядов. Это один из самых простых приборов, поэтому его точность в определении величин невысока, но он также позволяет оценить знак заряда тела.

Электронное устройство с дисплеем

Механическое устройство, которое используется в школах, предназначено для обнаружения зарядов. Он используется для демонстрации основных законов статики. Но его нельзя использовать для определения того, является ли тело электрически заряженным, положительным или отрицательным. Это электронное устройство позволяет не только качественно определить, что это за заряд, но и измерить его величину.

Диаграмма Электронное устройство не содержит компонентов, которым не хватает качества, точности или аккуратности.. Он установлен на текстолите размером 5х8 см. Печатная плата изготовлена с использованием “технологии лазерной резки”. Для его рисования легко использовать Sprint-Layout. Обратите внимание на зеркальное отображение при печати дизайна.

Устройство состоит из двух частей. В верхней части расположены светодиоды, помещенные в пазы в корпусе. Рекомендуется использовать зеленые светодиоды для знака плюс и красные светодиоды для знака минус. Щели можно закрыть калькой или прозрачным оргстеклом. В нижней части находится паяльная плата. Рядом с ним находится реле и батарейка CRONA на 9 В.

Необходимы следующие радиодетали:

Резисторы – 2,7 МОм, 2,7 кОм, 10 МОм, 1 кОм (2 шт.);
Zener d814 (2 шт.);
Полевой транзистор – 2N3819 (KP302B);
четыре светоизлучающих диода;
конденсатор – 0,01 мкФ;
Реле РП-5;
антенна – металлическая трубка диаметром 0,2-0,3 мм.

Конденсатор С1 включен в плечо моста, установлен на диодах и подключен к базе V3. Если к антенне W1 приложить заряженное тело, то на выводах конденсатора появляется напряжение. Этот сигнал подается на транзистор и открывает его. В конечном итоге в мосту возникает дисбаланс, который приводит к срабатыванию реле KP1. Направление тока зависит от знака заряда, поэтому электронный ключ будет подключать то одну группу светодиодов, то другую.

Чтобы иметь возможность измерить величину зарядов, необходимо подключить дополнительный вольтметр. Пригодится любой мультиметр, который может измерять значение постоянного напряжения. Он должен быть подключен параллельно конденсатору. Кстати, он может отслеживать не только то, каким будет заряд, но и определять его знак.

Читайте далее: