שתף:
היסטוריה אלקטרוסקופ, איך זה עובד, מה זה עובד
א אלקטרוסקופ הוא מכשיר המשמש לזיהוי קיומם של מטענים חשמליים באובייקטים סמוכים. זה גם מציין את השלט של המטען החשמלי; כלומר, אם זה חיובי שלילי או חיובי. מכשיר זה מורכב מוט מתכת מוקף בתוך בקבוק זכוכית.
מוט זה יש שני סדינים מתכת דק מאוד (זהב או אלומיניום) מחובר בחלק התחתון שלה. בתורו, מבנה זה הוא אטום עם מכסה של חומר בידוד, ובסוף הדף יש כדור קטן בשם "אספן".
כאשר מתקרבים חפץ טעון חשמלית לאלקטרוסקופ, ניתן לראות שני סוגים של תגובות על ידי lamellae מתכתי כי הם בקצה התחתון של התצורה: אם lamellae מופרדים זה מזה, זה אומר כי האובייקט יש את אותו מטען חשמלי כי את electroscope.
מצד שני, אם lamellae לבוא יחד זה מעיד כי האובייקט יש מטען חשמלי מול המטען של electroscope. המפתח הוא לחייב את האלקטרוסקופ עם מטען חשמלי של סימן ידוע; ולכן, על ידי השלכת זה יהיה אפשרי להסיק את הסימן של המטען החשמלי של האובייקט כי אנו מתקרבים למכשיר.
את electroscopes הם מאוד שימושי כדי לקבוע אם הגוף הוא טעון חשמלית, בנוסף נותן אינדיקציות על סימן של העומס ואת העוצמה של זה.
אינדקס
- 1 היסטוריה
- 1.1 אבולוציה
- 2 איך זה עובד?
- 2.1 איך זה מטען חשמלי?
- 3 מה זה??
- כיצד ליצור electroscope תוצרת בית?
- 4.1 נוהל
- 4.2 בדוק את האלקטרוסקופ שלך
- 5 הפניות
היסטוריה
האלקטרוסקופ הומצא על ידי הרופא והפיזיקאי האנגלי ויליאם גילברט, שהיה הפיזיקאי של המלוכה האנגלית בתקופת שלטונו של המלכה אליזבת הראשונה.
גילברט ידוע גם בשם "אביו של אלקטרומגנטיות וחשמל" בזכות תרומתו הגדולה למדע במהלך המאה השבע עשרה. הוא בנה את האלקטרוסקופ הידוע הראשון בשנת 1600, במטרה להעמיק את הניסויים שלו על מטענים אלקטרוסטטיים.
האלקטרוסקופ הראשון, הנקרא וריאוריום, היה מכשיר המורכב ממחט מתכת, אשר הסתובבה בחופשיות על בסיס.
תצורה של וריאוריום היה דומה מאוד לזה של מחט מצפן, אבל במקרה זה המחט לא ממוגנט. קצות המחט נבדלו זה מזה מבחינה ויזואלית; בנוסף, קצה אחד של המחט היה חיובי החיוב השני היה תשלום שלילי.
מנגנון הפעולה של החזית התבסס על ההאשמות המופיעות בקצות המחט, באמצעות אינדוקציה אלקטרוסטטית. לפיכך, בהתאם לסוף המחט שהיה הקרוב ביותר לאובייקט הבא, התגובה של אותו קצה תהיה להצביע או להדוף את האובייקט עם המחט.
אם לאובייקט היה מטען חיובי, החיובים השליליים של המתכת היו נמשכים אל האובייקט, והסוף הטעון שלילית היה מצביע לעבר הגוף המניע את התגובה בחזית.
אחרת, אם האובייקט היה מטען שלילי, המוט נמשך אל האובייקט יהיה הקצה החיובי של המחט.
אבולוציה
באמצע 1782, הפיסיקאי האיטלקי המצטיין אלסנדרו וולטה (1745 - 1827) בנה את אלקטרוסקופ העיבוי, שהיה בעל רגישות חשובה לזיהוי מטענים חשמליים שהאלקטרוסקופים לא איתרו אז.
עם זאת, ההתקדמות הגדולה ביותר של electroscope בא מן היד של המתמטיקאי הגרמני האסטרונום יוהן גוטליב פרידריך פון Bohnenberger (1765-1831), אשר המציא את גיליון זהב electroscope.
התצורה של אלקטרוסקופ זה דומה מאוד למבנה הידוע כיום: המכשיר היה עשוי פעמון זכוכית בעל משטח מתכתי בקצה העליון.
בתורו, כדור זה היה מחובר דרך מנצח לשני סדינים של זהב דק מאוד. "ככרות הזהב" נפרדו או הצטרפו יחד כמו גוף טעון אלקטרוסטטית התקרב.
איך זה עובד?
אלקטרוסקופ הוא מכשיר המשמש לזיהוי חשמל סטטי בחפצים סמוכים, תוך שימוש בתופעה של הפרדת הלמלה הפנימית שלהם עקב דחייה אלקטרוסטטית.
חשמל סטטי ניתן לצבור על פני השטח החיצוניים של כל גוף, או על ידי עומס טבעי או שפשוף.
האלקטרוסקופ נועד לזהות נוכחות של סוג זה של מטענים, בשל העברת אלקטרונים ממשטחים טעונים מאוד למשטחים טעונים פחות חשמלית. בנוסף, בהתאם לתגובה של lamellae, זה יכול גם לספק מושג על גודל המטען האלקטרוסטטי של האובייקט המקיף.
הכדור הממוקם בחלק העליון של האלקטרוסקופ פועל כישות מקבלת של המטען החשמלי של מושא המחקר.
על ידי הבאת גוף טעון חשמלית קרוב יותר לאלקטרוסקופ, הוא ירכוש את אותו מטען חשמלי מהגוף; כלומר, אם אנו מתקרבים אובייקט טעון חשמלית עם סימן חיובי, האלקטרוסקופ ירכוש את אותו תשלום.
אם את electroscope הוא טעון בעבר עם מטען חשמלי ידוע, הבא יקרה:
- אם לגוף יש עומס זהה, lamellae מתכתי כי הם בתוך האלקטרוסקופ יפרידו אחד מהשני, שכן שניהם יהיה להדוף.
- לעומת זאת, אם לאובייקט יש מטען הפוך, פתיתי המתכת שבתחתית הבקבוק יישארו מחוברים זה לזה..
Lamellae בתוך electroscope חייב להיות קל מאוד, כך המשקל של אותם מאוזנת על ידי פעולה של כוחות הדחייה האלקטרוסטטית. לכן, על ידי הזזת מושא המחקר הרחק מהאלקטרוסקופ, lamellae תאבד הקיטוב ולחזור למצב הטבעי שלהם (סגור).
איך זה מטען חשמלי?
העובדה לחייב את האלקטרוסקופ חשמלית יש צורך להיות מסוגל לקבוע את האופי של המטען החשמלי של האובייקט כי נגיע המכשיר. אם המטען של האלקטרוסקופ אינו ידוע מראש, זה יהיה בלתי אפשרי לקבוע אם העומס של האובייקט הוא זהה או הפוך לעומס.
לפני טעינת האלקטרוסקופ, הוא חייב להיות במצב נייטרלי; כלומר, עם מספר שווה של פרוטונים ואלקטרונים בפנים שלה. מסיבה זו הוא הציע לחבר את האלקטרוסקופ לקרקע לפני ביצוע הטעינה, כדי להבטיח את הנייטרליות של העומס של המכשיר.
פריקה של electroscope ניתן לעשות זאת על ידי נגיעה בו עם חפץ מתכתי, כך האחרון מנקז את המטען החשמלי הקיים בתוך האלקטרוסקופ לכדור הארץ..
ישנן שתי דרכים לחייב את האלקטרוסקופ לפני הבדיקה. להלן ההיבטים הרלוונטיים ביותר של כל אלה.
על ידי אינדוקציה
זה כרוך לחייב את האלקטרוסקופ ללא יצירת קשר ישיר עם זה; כלומר, רק על ידי התקרבות אובייקט אשר העומס ידוע על המקבל.
על ידי איש קשר
על ידי נגיעה של כדור קבלת של electroscope ישירות עם אובייקט עם תשלום ידוע.
בשביל מה??
אלקטרוסקופים משמשים כדי לקבוע אם הגוף הוא טעון חשמלית, ולהבחין אם יש לו מטען שלילי או חיוב חיובי. כיום האלקטרוסקופים משמשים בתחום הניסוי, כדי להדגים עם השימוש בו זיהוי של חיובים אלקטרוסטטיים בגופים טעונים חשמלית.
כמה מן הפונקציות החשובות ביותר של האלקטרוסקופים הם כדלקמן:
- איתור חיובים חשמליים באובייקטים סמוכים. אם האלקטרוסקופ מגיב לגישה של גוף, זה בגלל האחרון הוא חשמלית.
- אפליה של סוג של מטען חשמלי כי גופים טעונים חשמלית, כאשר מעריכים את הפתיחה או הסגירה של lamellae מתכתי של האלקטרוסקופ, בהתאם המטען החשמלי הראשונית של electroscope.
- האלקטרוסקופ משמש גם למדידת הקרינה של הסביבה במקרה שיש חומר רדיואקטיבי סביב, בשל אותו עיקרון של אינדוקציה אלקטרוסטטית.
- מכשיר זה יכול לשמש גם כדי למדוד את כמות היונים הנמצאים באוויר, על ידי הערכת הטעינה ואת מהירות פריקה של electroscope בתוך שדה חשמלי מבוקרת.
כיום, אלקטרוסקופים נמצאים בשימוש נרחב שיטות מעבדה בבתי הספר ובאוניברסיטאות, כדי להדגים בפני תלמידים של רמות חינוכיות שונות את השימוש במכשיר זה כגלאי תשלום אלקטרוסטטית.
כיצד ליצור electroscope תוצרת בית?
זה מאוד קל לעשות electroscope תוצרת בית. האלמנטים הדרושים קל לרכוש הרכבה של האלקטרוסקופ הוא די מהר.
להלן כלים וחומרים הדרושים לבניית electroscope תוצרת בית ב -7 שלבים פשוטים:
- בקבוק זכוכית זה צריך להיות נקי ויבש מאוד.
- פקק הרמטית חותם את הבקבוק.
- תיל נחושת 14 מד.
- צבת.
- מספריים.
- רדיד אלומיניום.
- כלל.
- בלון.
- בד צמר.
נוהל
שלב 1
חותכים את חוט הנחושת עד שתקבל קטע שעולה על 20 ס"מ אורך המכולה.
שלב 2
לסובב קצה אחד של חוט הנחושת, עושה סוג של ספירלה. חלק זה יבצע את הפונקציות של כדור החישה האלקטרוסטטית.
צעד זה חשוב מאוד, שכן הספירלה תאפשר העברת אלקטרונים מגוף המחקר אל האלקטרוסקופ, בשל קיומו של שטח גדול יותר.
שלב 3
הוא חוצה את הפקק עם חוט הנחושת. ודא את החלק המסולסל הוא לכיוון החלק העליון של האלקטרוסקופ.
שלב 4
לעשות עיקול קל בקצה התחתון של חוט נחושת, בצורת L.
שלב 5
חותכים את שתי lamellae אלומיניום בצורת משולשים כ 3 ס"מ בבסיס. חשוב כי שני משולשים זהים.
ודא lamellae הם קטנים מספיק כדי לבוא במגע עם הקירות הפנימיים של הבקבוק.
שלב 6
הוא כולל חור קטן בפינה העליונה של כל רדיד ומכניס שני חלקי אלומיניום בקצה התחתון של חוט נחושת.
נסו לשמור על שקופיות אלומיניום כמו חלקה ככל האפשר. אם משולשים אלומיניום לשבור או לכווץ יותר מדי, עדיף לחזור על דגימות עד האפקט הרצוי מתקבל.
שלב 7
מניחים את הפקק על הקצה העליון של הבקבוק, בזהירות רבה, כך lamellae אלומיניום לא להתדרדר או לאבד את הרכבה עשה.
זה מאוד חשוב כי הן lamellae נמצאים במגע בעת איטום מיכל. אם זה לא המקרה, אז אתה חייב לשנות את העיקול של חוט נחושת עד הגיליונות נוגעים זה בזה.
בדוק את האלקטרוסקופ שלך
כדי להוכיח את זה אתה יכול ליישם את המושגים התיאורטיים שתוארו לעיל לאורך המאמר, כמפורט להלן:
- ודא כי אינו חשוף את האלקטרוסקופ: לעשות זאת, לגעת בו עם מוט מתכת כדי לחסל את כל המטען שנותר במכשיר.
- מטען חשמלי אובייקט: משפשף בלון על בד צמר כדי לטעון את פני השטח של הבלון תשלום אלקטרוסטטית.
- התקרב האובייקט טעונה על הספירלה נחושת: עם זאת בפועל את האלקטרוסקופ יחויב על ידי אינדוקציה, האלקטרונים של העולם יועברו אלקטרוסקופ.
- שימו לב לתגובתם של הלמלה המתכתית: משולשים של רדיד אלומיניום יסתלקו זה מזה, שכן שני הסדינים חולקים מטען של אותו סימן (שלילי במקרה זה).
נסו לבצע סוג זה של בדיקות על ימים יבשים, כמו לחות בדרך כלל משפיע על סוג זה של ניסויים הביתה כי זה מקשה על אלקטרונים לעבור משטח אחד למשנהו.
הפניות
- קסטילו, V. (s.f.). מה עושה אלקטרוסקופ לשרת: היסטוריה, סוגים, פונקציה, וחלקים. מקור: paraquesirve.tv
- כיצד להפוך את electroscope (s.f.) מקור: en.wikihow.com
- כיצד אלקטרוסקופ עובד (2017). שוחזר מ: como-funciona.co
- Electroscope לחם זהב (s.f.). שוחזר מ: museocabrerapinto.es
- האלקטרוסקופ (2010). מקור: radioelectronica.es
- ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית (2018). אלקטרוסקופ מקור: en.wikipedia.org
- ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית (2016). ורסוריום. מקור: en.wikipedia.org