Устройството и принципът на действие на електроскопа
Електроскоп — най -простото демонстрационно устройство, предназначено да показва наличието на електрически заряд в заредени (електрифицирани) обекти, взаимодействащи с него.
Принципът на действие на това устройство се основава на основното правило на електростатиката — едноименните тела се отблъскват взаимно. Най-простият електроскоп винаги може да се намери в добре оборудвана кабинет по физика на всяко модерно училище. В крайна сметка елементарен модел на двулопасен електроскоп е лесно да направите сами, като използвате импровизирани средства.
Електроскопът с най-примитивен дизайн се състои от вертикално фиксиран метален електрод-прът, в долния край на който са окачени две венчелистчета от хартия или тънко метално фолио, които могат свободно да се отклоняват в противоположни посоки един от друг. от електростатични сили.
За да се осигури почивка на венчелистчетата и да се предпазят от случайни потоци въздух, вятър и др., Пръчковият електрод заедно с венчелистчетата се монтират неподвижно вътре в кутия с прозрачно стъкло отстрани на наблюдателя или просто вътре в стъкло крушка. Горната част на пръчковия електрод се извежда навън от крушката, така че заредени предмети да могат да я докоснат.
Добре е ако към стърчащия прът е прикрепен терминал под формата на диск или топка за лесно докосване с предмети. Най -добре е въздухът да се евакуира от съда, така че зарядът на венчелистчетата да се задържи възможно най -дълго през цялата демонстрация.
Такса за директен контакт
В момента на докосване на клемата на пръта на електроскопа със зареден обект, да речем търка се върху вълна с пръчка от абанос, електрическият заряд тече по пръта върху спокойно висящите венчелистчета, в резултат на което венчелистчетата се зареждат със същото име и със същия знак като донесения предмет, независимо от заряда на кой знак този обект е бил зареден.
Заредените венчелистчета веднага се отблъскват един от друг под въздействието на кулонови сили и се разминават в различни посоки. Електроскопът показва — зарядът на обекта беше и беше частично получен от венчелистчетата… Ако след докосване обектът се отстрани, венчелистчетата ще останат в разредено състояние.
Заредете чрез влияние
Дори просто да донесете достатъчно добре зареден обект (което означава, че изобщо не го докосвате, а само го приближавате) към пръта на електроскопа, венчелистчетата все пак ще се разпръснат. Нарича се зареждане чрез влияние.
Да предположим, че внесеният обект е положително зареден, тогава когато бъде донесен до терминала на електроскопа, към терминала ще дойде отрицателен заряд от венчелистчетата по протежение на пръта в опит да бъде привлечен от положителния заряд на донесения обект . Но тъй като този отрицателен заряд напусна венчелистчетата, следователно, самите венчелистчета бяха положително заредени и незабавно се разпръснаха.
Но веднага след като повдигнатият обект бъде отстранен, венчелистчетата ще се спуснат отново, тъй като зарядът отново ще бъде разпределен по пръта и по венчелистчетата равномерно, както в разреден електроскоп преди приближаването на зареден обект.
И чрез влиянието можете да заредите електроскопа, така че дори и с разстоянието на зареждащия обект, венчелистчетата да останат заредени. За да направите това, можете да свържете заземен проводник към терминала на електроскопа и когато се повдигне зареден обект, премахнете заземяването.Венчелистчетата ще се разпръснат от излишния заряд, идващ от земята, и балансът няма да се върне, дори когато зареждащият елемент е премахнат.
Разтоварване
Ако пръчката на вече зареден електроскоп бъде докосната с противоположно заредено тяло, тогава венчелистчетата, първоначално отделени в различни посоки, ще започнат да се приближават. По този начин електроскопът ви позволява да определите относителния знак на заряда на изследваното тяло.
Приложение на електростатиката: