Zariadenie a princíp činnosti elektroskopu
Elektroskop — najjednoduchšie demonštračné zariadenie určené na preukázanie prítomnosti elektrického náboja v nabitých (elektrifikovaných) predmetoch, ktoré s ním interagujú.
Princíp fungovania tohto zariadenia je založený na základnom pravidle elektrostatiky — telesá s rovnakým názvom sa navzájom odpudzujú. Najjednoduchší elektroskop nájdete vždy v dobre vybavenej fyzikálnej kancelárii každej modernej školy. Koniec koncov, základný model elektroskopu s dvoma čepeľami sa dá ľahko vyrobiť pomocou improvizovaných prostriedkov.
Elektroskop najprimitívnejšieho dizajnu pozostáva z vertikálne upevnenej kovovej elektródovej tyče, na ktorej spodnom konci sú zavesené dva okvetné lístky papiera alebo tenkej kovovej fólie, ktoré sa môžu navzájom odchyľovať v opačných smeroch. elektrostatickými silami.
Aby sa okvetným lístkom zabezpečil odpočinok a aby sa chránili pred náhodným prúdením vzduchu, vetrom atď., tyčová elektróda spolu s okvetnými lístkami sú upevnené v škatuľke s priehľadným sklom na strane pozorovateľa alebo jednoducho vo vnútri pohára. žiarovka. Horná časť tyčovej elektródy je vytiahnutá z banky tak, aby sa jej mohli dotknúť nabité predmety.
Je dobré, ak je na vyčnievajúcu tyč pripevnená koncovka v podobe disku alebo gule pre ľahký kontakt s predmetmi. Najlepšie je odčerpať vzduch z nádoby, aby sa náplň okvetných lístkov udržala čo najdlhšie počas predvádzania.
Poplatok za priamy kontakt
V momente dotyku vývodu tyče elektroskopu s nabitým predmetom, povedz natrel na vlnu ebenovým drievkom, elektrický náboj prúdi po tyči na pokojne visiacich lupienkoch, v dôsledku čoho sa okvetné lístky nabijú rovnakým názvom a rovnakým znakom ako prinesený predmet, bez ohľadu na to, akým nábojom bol tento predmet nabitý.
Nabité okvetné lístky sa pod vplyvom Coulombových síl okamžite navzájom odpudzujú a rozchádzajú sa rôznymi smermi. Elektroskop ukazuje — náboj na objekte bol a bol čiastočne odvodený od okvetných lístkov… Ak sa po dotyku predmetu odstráni, okvetné lístky zostanú v zriedenom stave.
Nabíjanie vplyvom
Aj keď len privediete dostatočne dobre nabitý predmet (to znamená, že sa ho vôbec nedotknete, len priblížite) k tyči elektroskopu, okvetné lístky sa aj tak rozsypú. Volá sa nabíjať vplyvom.
Predpokladajme, že prinesený predmet je kladne nabitý, potom keď sa privedie na koncovku elektroskopu, z okvetných lístkov pozdĺž tyče príde na koncovku záporný náboj v snahe pritiahnuť kladný náboj prineseného predmetu. Ale keď tento negatívny náboj opustil okvetné lístky, samotné okvetné lístky sa nabili pozitívne a okamžite sa rozptýlili.
Akonáhle sa však zdvihnutý predmet odstráni, okvetné lístky opäť zostúpia, pretože náboj bude opäť rovnomerne rozložený po tyči a okvetných lístkoch, ako vo vybitom elektroskope pred priblížením sa k nabitému predmetu.
A vplyvom môžete elektroskop nabiť tak, že aj pri vzdialenosti nabíjaného objektu okvetné lístky ostanú nabité. Ak to chcete urobiť, môžete pripojiť uzemňovací vodič na svorku elektroskopu a keď sa nabitý predmet zdvihne, odstráňte uzemnenie. Okvetné lístky budú rozptýlené nadmerným nábojom pochádzajúcim zo zeme a rovnováha sa nevráti, aj keď je nabíjací prvok odstránený.
Vykladanie
Ak sa tyč už nabitého elektroskopu dotkne opačne nabitého telesa, okvetné lístky, pôvodne oddelené v rôznych smeroch, sa začnú k sebe približovať. Týmto spôsobom vám elektroskop umožňuje určiť relatívny znak náboja skúmaného tela.
Aplikácia elektrostatiky: