Het apparaat en het werkingsprincipe van de elektroscoop
Elektroscoop - het eenvoudigste demonstratieapparaat dat is ontworpen om de aanwezigheid van elektrische lading te tonen in geladen (geëlektrificeerde) objecten die ermee interageren.
Het werkingsprincipe van dit apparaat is gebaseerd op de basisregel van elektrostatica: lichamen met dezelfde naam stoten elkaar af. De eenvoudigste elektroscoop is altijd te vinden in een goed uitgerust natuurkundekantoor van een moderne school. Een elementair model van een tweebladige elektroscoop is immers eenvoudig zelf te maken met geïmproviseerde middelen.
De elektroscoop van het meest primitieve ontwerp bestaat uit een verticaal bevestigde metalen elektrodestaaf, aan het onderste uiteinde waarvan twee bloemblaadjes van papier of dunne metaalfolie hangen, die vrij zijn om in tegengestelde richtingen van elkaar af te wijken. door elektrostatische krachten.
Om de bloembladen te laten rusten en ze te beschermen tegen toevallige luchtstromen, wind, enz., wordt de staafelektrode samen met de bloembladen vastgezet in een doos met transparant glas aan de zijkant van de waarnemer of gewoon in een glas lamp. De bovenkant van de staafelektrode wordt uit de lamp gehaald zodat geladen voorwerpen deze kunnen raken.
Het is goed als een terminal in de vorm van een schijf of bal aan de uitstekende staaf is bevestigd voor gemakkelijk contact met objecten. Het is het beste om de lucht uit het vat te evacueren, zodat de bloembladlading zo lang mogelijk behouden blijft tijdens de demonstratie.
Directe contactvergoeding
Op het moment dat u bijvoorbeeld het uiteinde van de staaf van de elektroscoop aanraakt met een geladen voorwerp op wol gewreven met een ebbenhouten stokvloeit de elektrische lading langs de staaf op de rustig hangende bloemblaadjes, waardoor de bloemblaadjes worden opgeladen met dezelfde naam en met hetzelfde teken als het meegebrachte voorwerp, ongeacht de lading van welk teken dit voorwerp was geladen.
De geladen bloembladen stoten elkaar onmiddellijk af onder invloed van Coulomb-krachten en divergeren in verschillende richtingen. De elektroscoop laat zien - de lading op het object was en was gedeeltelijk afkomstig van de bloembladen… Als na aanraking het voorwerp wordt verwijderd, blijven de bloemblaadjes in verdunde toestand.
Opladen door invloed
Zelfs als je een voorwerp dat voldoende geladen is (wat betekent dat je het helemaal niet aanraakt, alleen dichterbij brengt) naar de staaf van de elektroscoop brengt, zullen de bloemblaadjes nog steeds uiteenspatten. Wordt genoemd opladen door invloed.
Stel dat het meegebrachte voorwerp positief geladen is, dan zal er, wanneer het naar het uiteinde van de elektroscoop wordt gebracht, een negatieve lading van de bloemblaadjes langs de staaf naar het uiteinde komen in een poging aangetrokken te worden door de positieve lading van het meegebrachte voorwerp. Maar toen deze negatieve lading de bloembladen verliet, werden de bloembladen zelf positief geladen en onmiddellijk verspreid.
Maar zodra het opgeheven voorwerp wordt verwijderd, zullen de bloemblaadjes weer dalen, omdat de lading weer gelijkmatig over de staaf en de bloembladen zal worden verdeeld, zoals in een ontladen elektroscoop voordat een geladen voorwerp nadert.
En door de invloed kun je de elektroscoop opladen zodat zelfs met de afstand van het opladende object de bloemblaadjes opgeladen blijven. Om dit te doen, kunt u een aardedraad aansluiten op de aansluiting van de elektroscoop en wanneer een geladen object wordt opgetild, verwijdert u de aarde.De bloemblaadjes zullen worden verspreid door de overtollige lading die uit de grond komt, en de balans zal niet terugkeren, zelfs als het oplaadelement is verwijderd.
lossen
Als de staaf van een reeds geladen elektroscoop wordt aangeraakt met een tegengesteld geladen lichaam, zullen de bloemblaadjes, aanvankelijk gescheiden in verschillende richtingen, elkaar beginnen te naderen. Op deze manier kunt u met de elektroscoop het relatieve teken van de lading van het te bestuderen lichaam bepalen.
Toepassing van elektrostatica: