Elektroskop

Elektroskop

Apa itu elektroskop?

A elektroskop Ini adalah perangkat yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan beban listrik di objek terdekat. Ini juga menunjukkan tanda muatan listrik; yaitu, jika itu adalah muatan negatif atau positif. Instrumen ini terdiri dari batang logam terbatas di dalam botol kaca.

Batang ini memiliki dua lembaran logam yang sangat tipis (emas atau aluminium) yang terhubung di bagian terendahnya. Pada gilirannya, struktur ini disegel dengan tutup bahan isolasi, dan di ujung atas memiliki bola kecil yang disebut "pengumpul".

Ketika objek yang dimuat secara elektrik ke elektroskop mendekat, dua jenis reaksi oleh lamella logam yang berada di ujung bawah konfigurasi dapat disaksikan: jika lamella terpisah satu sama lain itu berarti bahwa objek tersebut memiliki muatan listrik yang sama daripada yang sama elektroskop.

Di sisi lain, jika lamella bersatu, itu menunjukkan bahwa objek memiliki muatan listrik di seberang beban elektroskop. Kuncinya adalah memuat elektroskop dengan muatan listrik dari tanda yang diketahui; Dengan demikian, secara buang akan layak untuk menyimpulkan tanda muatan listrik dari objek yang kami bawa ke perangkat.

Electroscos sangat berguna untuk menentukan apakah tubuh dimuat secara elektrik, selain memberikan indikasi tentang tanda beban dan intensitas yang sama.

Sejarah

Elektroskop ditemukan oleh dokter dan ahli fisika Inggris William Gilbert, yang menjabat sebagai fisikawan monarki Inggris selama masa pemerintahan Ratu Elizabeth I.

Gilbert juga dikenal sebagai "bapak elektromagnetisme dan listrik" berkat kontribusinya yang besar bagi sains selama abad ketujuh belas. Dia membangun elektroskop pertama yang dikenal pada tahun 1600, dengan tujuan memperdalam eksperimennya pada beban elektrostatik.

Elektroskop pertama, yang disebut Versorium, adalah perangkat yang terdiri dari jarum logam, yang berbalik dengan bebas di atas alas.

Konfigurasi Versorium sangat mirip dengan jarum kompas, tetapi dalam hal ini jarum tidak magnetisasi. Ujung -ujung jarum secara visual berdiferensiasi satu sama lain; Selain itu, salah satu ujung jarum memiliki muatan positif dan yang lainnya memiliki beban negatif.

Mekanisme aksi Versorium didasarkan pada beban yang diinduksi di ujung jarum, dengan induksi elektrostatik. Dengan demikian, tergantung pada ujung jarum yang lebih dekat ke objek di sekitarnya, reaksi ujung itu adalah untuk menunjuk atau mengusir objek dengan jarum.

Jika objek memiliki beban positif, beban seluler negatif dalam logam akan tertarik pada objek, dan ujung dengan beban negatif akan mengarah ke tubuh yang menginduksi reaksi di Versorium.

Dapat melayani Anda: Triple W

Kalau tidak, jika objek memiliki beban negatif, tiang yang tertarik ke objek akan menjadi ujung positif dari jarum.

Evolusi

Pada pertengahan 1782 fisikawan Italia yang luar biasa Alessandro Volta (1745-1827) membangun elektroskop kondensasi, yang memiliki sensitivitas penting untuk mendeteksi muatan listrik yang tidak dideteksi oleh elektroskop pada waktu itu tidak mendeteksi.

Namun, kemajuan terbesar elektroskop berasal dari tangan matematikawan dan astronom Jerman.

Konfigurasi elektroskop ini sangat terlihat pada struktur yang diketahui saat ini: Perangkat ini terdiri dari lonceng kaca yang memiliki bola logam di ujung atas.

Pada gilirannya, bola ini terhubung melalui pengemudi dua lembar emas yang sangat tipis. "Roti emas" terpisah atau bergabung satu sama lain saat tubuh elektrostatik mendekat.

Bagaimana cara kerja elektroskop?

Elektroskop adalah perangkat yang digunakan untuk mendeteksi listrik statis di objek terdekat, menggunakan fenomena pemisahan lamella internalnya karena tolakan elektrostatik.

Listrik statis dapat diakumulasikan pada permukaan luar tubuh apa pun, baik dengan beban alami atau gosok.

Elektroskop dirancang untuk mendeteksi keberadaan jenis beban ini, karena transfer elektron permukaan yang sangat dimuat ke permukaan yang kurang dimuat secara elektrik. Selain itu, tergantung pada reaksi lamella, itu juga bisa memberikan gambaran tentang besarnya beban elektrostatik dari objek di sekitarnya.

Bola yang terletak di bagian atas elektroskop berfungsi sebagai entitas penerima muatan listrik dari objek studi.

Ketika tubuh yang dimuat secara elektrik mendekati elektroskop, ia akan memperoleh muatan listrik yang sama dari tubuh; Yaitu, jika kita membawa objek yang dimuat secara elektrik dengan tanda positif, elektroskop akan memperoleh beban yang sama.

Jika elektroskop sebelumnya diisi dengan muatan listrik yang diketahui, berikut ini akan terjadi:

• Jika tubuh memiliki beban yang sama, lamella logam yang berada di dalam elektroskop akan terpisah satu sama lain, karena keduanya akan mengusir.
• Sebaliknya, jika objek memiliki beban yang berlawanan, lamella logam di bagian bawah botol akan tetap bersama satu sama lain.

Laminillas di dalam elektroskop harus sangat ringan, sehingga beratnya seimbang dengan aksi gaya tolakan elektrostatik. Dengan demikian, dengan menghilangkan objek studi elektroskop, lamella akan kehilangan polarisasi dan kembali ke keadaan alami mereka (tertutup).

Bagaimana memuat secara elektrik?

Fakta memuat electrostcope diperlukan untuk dapat menentukan sifat muatan listrik dari objek yang akan kami dekati perangkat. Jika beban elektroskop tidak diketahui sebelumnya, tidak mungkin untuk menentukan apakah beban objek sama atau berlawanan dengan beban tersebut.

Dapat melayani Anda: multiprosessing: apa yang terdiri dari, jenis, persyaratan, keuntungan

Sebelum memuat elektroskop, ini harus dalam keadaan netral; yaitu, dengan jumlah proton dan elektron yang sama di dalamnya. Inilah sebabnya mengapa disarankan untuk menghubungkan elektroskop ke ground sebelum membuat beban, untuk memastikan netralitas beban perangkat.

Pelepasan elektroskop dapat dilakukan dengan menyentuhnya dengan benda logam, sehingga yang terakhir menguras muatan listrik yang ada ke dalam elektroskop.

Dua modalitas dibedakan untuk memuat elektroskop sebelum mengujinya. Di bawah ini adalah aspek yang paling relevan dari masing -masing.

Secara induktif

Ini tentang memuat elektroskop tanpa melakukan kontak langsung dengannya; yaitu, hanya mendekati objek yang bebannya diketahui oleh bola penerima.

Dengan kontak

Saat menyentuh elektroskop yang menerima bola secara langsung dengan objek dengan beban yang diketahui.

Untuk apa elektroskop?

Electroscos digunakan untuk menentukan apakah tubuh dimuat secara elektrik, dan membedakan apakah ia memiliki beban negatif atau beban positif. Saat ini elektroskop digunakan dalam bidang eksperimental, untuk mencontohkan dengan penggunaannya deteksi beban elektrostatik dalam badan bermuatan listrik.

Beberapa fungsi elektroskop yang paling menonjol adalah sebagai berikut:

• Deteksi muatan listrik di objek terdekat. Jika elektroskop bereaksi terhadap pendekatan tubuh, itu karena yang terakhir dimuat secara elektrik.
• Diskriminasi jenis muatan listrik yang dimiliki oleh tubuh bermuatan listrik, saat mengevaluasi pembukaan atau penutupan lamella logam elektroskop, tergantung pada muatan listrik elektroskop awal.
• Elektroskop juga digunakan untuk mengukur radiasi lingkungan jika ada bahan radioaktif di sekitar, karena prinsip induksi elektrostatik yang sama.
• Perangkat ini juga dapat digunakan untuk mengukur jumlah ion yang ada di udara, saat mengevaluasi kecepatan pemuatan dan pelepasan elektroskop dalam medan listrik yang dikendalikan.

Saat ini elektroskop banyak digunakan dalam praktik laboratorium di sekolah dan universitas, untuk menunjukkan kepada siswa dari berbagai tingkat pendidikan penggunaan perangkat ini sebagai detektor beban elektrostatik.

Cara membuat elektroskop buatan sendiri?

Sangat mudah untuk membuat elektroskop buatan sendiri. Elemen yang diperlukan mudah diperoleh dan perakitan elektroskop cukup cepat.

Peralatan dan bahan yang diperlukan untuk membangun elektroskop buatan sendiri tercantum di bawah ini:

• Botol kaca. Itu penting bahwa itu bersih dan sangat kering.
• Gabus untuk menyegel botol dengan hermetis.
• Utas tembaga 14 kaliber.
• Tang.
• Gunting.
• Menggagalkan.
• Aturan.
• Sebuah balon.
• Kain wol.

Dapat melayani Anda: konstan (pemrograman): konsep, jenis, contoh

Prosedur

Langkah 1

Potong benang tembaga sampai Anda mendapatkan bagian yang Anda lewati sekitar 20 sentimeter panjang wadah.

Langkah 2

Keriting salah satu ujung benang tembaga, membuat semacam spiral. Bagian ini akan melakukan fungsi bola detektor kargo elektrostatik.

Langkah ini sangat penting, karena spiral akan memfasilitasi transmisi elektron dari badan studi ke elektroskop, karena adanya luas permukaan yang lebih besar.

Langkah 3

Melintasi gabus dengan benang tembaga. Pastikan bagian keriting menuju bagian atas elektroskop.

Langkah 4

Membuat kelengkungan ringan di ujung bawah benang tembaga, dalam bentuk l.

Langkah 5

Potong dua lamella aluminium dalam bentuk segitiga sekitar 3 sentimeter basa. Penting bahwa kedua segitiga itu identik.

Pastikan lamella cukup kecil untuk tidak berhubungan dengan dinding internal botol.

Langkah 6

Termasuk lubang kecil di sudut atas masing -masing lamella dan memasukkan kedua potongan aluminium di ujung benang tembaga bawah.

Cobalah untuk menjaga aluminium foil semulus mungkin. Jika segitiga aluminium rusak atau keriput terlalu banyak, lebih baik mengulang sampel sampai efek yang diinginkan.

Langkah 7

Tempatkan gabus di tepi atas botol, dengan sangat hati -hati sehingga aluminium lamellae tidak memburuk atau kehilangan rakitan yang dilakukan.

Sangat penting bahwa kedua lamella yang bersentuhan saat wadah ditutup rapat. Jika tidak demikian, maka Anda harus memodifikasi lipatan benang tembaga sampai lembaran saling bersentuhan.

Coba elektroskop Anda

Untuk mencoba ini, Anda dapat menerapkan gagasan teoretis yang dijelaskan sebelumnya di seluruh artikel, sebagaimana dirinci di bawah ini:

• Pastikan elektroskop tidak dimuat: untuk ini, sentuh dengan batang logam untuk memberantas beban yang tersisa pada perangkat.
• Muat objek secara elektrik: Gosok balon ke kain wol untuk memuat permukaan globe kargo elektrostatik.
• Mendekati objek yang dimuat ke spiral tembaga: dengan praktik ini elektroskop akan dimuat dengan induksi, dan elektron dunia akan ditransfer ke elektroskop.
• Lihatlah reaksi lamella logam: segitiga aluminium foil akan menjauh satu sama lain, karena kedua lembar memiliki beban tanda yang sama (negatif dalam kasus ini).

Cobalah untuk melakukan jenis tes ini di hari -hari kering, karena kelembaban biasanya mempengaruhi jenis percobaan buatan sendiri karena membuat sulit untuk berpindah dari satu permukaan ke permukaan lainnya.