Zařízení a princip činnosti elektroskopu
Elektroskop — nejjednodušší demonstrační zařízení určené k prokázání přítomnosti elektrického náboje v nabitých (elektrifikovaných) předmětech, které s ním interagují.
Princip činnosti tohoto zařízení je založen na základním pravidle elektrostatiky — stejnojmenná tělesa se navzájem odpuzují. Nejjednodušší elektroskop lze vždy najít v dobře vybavené fyzikální kanceláři každé moderní školy. Koneckonců, základní model dvoulistého elektroskopu si snadno vyrobíte sami pomocí improvizovaných prostředků.
Elektroskop nejprimitivnějšího provedení sestává z vertikálně upevněné kovové elektrodové tyče, na jejímž spodním konci jsou zavěšeny dva okvětní lístky papíru nebo tenké kovové fólie, které se mohou navzájem volně odchylovat v opačných směrech. elektrostatickými silami.
Aby byl zajištěn odpočinek pro okvětní lístky a aby byly chráněny před náhodným prouděním vzduchu, větru atd., je tyčová elektroda spolu s okvětními lístky upevněna v krabičce s průhledným sklem na straně pozorovatele nebo jednoduše uvnitř skla žárovka. Horní část tyčové elektrody je vyvedena z baňky tak, aby se jí mohly dotknout nabité předměty.
Je dobré, když je na vyčnívající tyč připevněna koncovka v podobě disku nebo koule pro snadný kontakt s předměty. Nejlepší je evakuovat vzduch z nádoby tak, aby náplň okvětních lístků byla zachována co nejdéle po celou dobu demonstrace.
Poplatek za přímý kontakt
V okamžiku dotyku vývodu tyče elektroskopu nabitým předmětem, řekněme ebenovým dřívkem natřeno na vlnu, proudí elektrický náboj podél tyče na klidně visících okvětních lístcích, v důsledku čehož se okvětní lístky nabíjejí stejným jménem a stejným znakem jako přinesený předmět, bez ohledu na to, jakým nábojem byl tento předmět nabit.
Nabité okvětní lístky se pod vlivem Coulombových sil okamžitě vzájemně odpuzují a rozcházejí se různými směry. Elektroskop ukazuje — náboj na objektu byl a byl částečně odvozen z okvětních lístků… Pokud po dotyku předmět odstraníte, okvětní lístky zůstanou ve zředěném stavu.
Nabíjení vlivem
I když jen přiblížíte dostatečně dobře nabitý předmět (to znamená, že se ho vůbec nedotknete, jen přiblížíte) k tyči elektroskopu, okvětní lístky se stejně rozsypou. Je nazýván nabíjet vlivem.
Předpokládejme, že přinášený předmět je kladně nabitý, pak když je přiveden ke svorce elektroskopu, z okvětních lístků podél tyče přijde na koncovku záporný náboj ve snaze být přitahován kladným nábojem přineseného předmětu. Ale když tento negativní náboj opustil okvětní lístky, okvětní lístky samotné se nabily kladně a okamžitě se rozptýlily.
Ale jakmile je zvednutý předmět odstraněn, okvětní lístky opět sestoupí, protože náboj bude opět rovnoměrně rozložen po tyči a okvětních lístcích, jako ve vybitém elektroskopu před přiblížením nabitého předmětu.
A vlivem můžete nabíjet elektroskop tak, že i se vzdáleností nabíjejícího se objektu zůstávají okvětní lístky nabité. Chcete-li to provést, můžete připojit zemnící vodič ke svorce elektroskopu a při zvednutí nabitého předmětu odstraňte zem. Okvětní lístky budou rozptýleny přebytečným nábojem přicházejícím ze země a váha se nevrátí, i když je nabíjecí prvek odstraněn.
Vykládání
Pokud se tyč již nabitého elektroskopu dotkne opačně nabitého tělesa, začnou se okvětní lístky, zpočátku oddělené v různých směrech, k sobě přibližovat. Tímto způsobem vám elektroskop umožňuje určit relativní znaménko náboje zkoumaného tělesa.
Aplikace elektrostatiky: