ELECTROSCOPE: KASAYSAYAN, KUNG PAANO ITO GUMAGANA, KUNG ANO ITO PARA SA - DUDAS - 2025

Ang isang electroscope ay isang aparato na ginamit upang makita ang pagkakaroon ng mga de-koryenteng singil sa kalapit na mga bagay. Ipinapahiwatig din nito ang pag-sign ng electric charge; iyon ay, kung ito ay negatibo o positibong singil. Ang instrumento na ito ay binubuo ng isang metal rod na nakakulong sa loob ng isang bote ng baso.

Ang baras na ito ay may dalawang napaka manipis na metal sheet (ginto o aluminyo) na konektado sa mas mababang bahagi nito. Kaugnay nito, ang istraktura na ito ay selyadong may takip na gawa sa insulating material, at sa itaas na dulo mayroon itong isang maliit na globo na tinatawag na "kolektor".

Kapag papalapit sa isang elektrikal na bagay na sisingilin sa isang electroscope, dalawang uri ng reaksyon ang maaaring masaksihan ng metal lamellae sa ibabang dulo ng pagsasaayos: kung ang lamellae ay nahihiwalay sa bawat isa, nangangahulugan ito na ang bagay ay may parehong elektrikal na singil kaysa sa electroscope.

Sa kabilang banda, kung magkasama ang mga lamellae ay nagpapahiwatig na ang bagay ay may isang singil ng kuryente sa tapat ng singil ng electroscope. Ang susi ay upang singilin ang electroscope na may isang de-koryenteng singil ng kilalang sign; sa gayon, sa pamamagitan ng pagtanggi nito ay magagawa upang mabawasan ang tanda ng kuryente ng singil ng bagay na dinadala namin sa aparato.

Ang mga electroscope ay lubos na kapaki-pakinabang sa pagtukoy kung ang isang katawan ay sisingilin ng elektrikal, pati na rin ang pagbibigay ng mga pahiwatig tungkol sa pag-sign ng singil at ang tindi ng singil.

Kasaysayan

Ang electroscope ay naimbento ng manggagamot ng Ingles at pisiko na si William Gilbert, na nagsilbing pisisista para sa monarkiya ng Ingles sa panahon ng paghahari ni Queen Elizabeth I.

Ang Gilbert ay kilala rin bilang "ama ng electromagnetism at kuryente" salamat sa kanyang mahusay na kontribusyon sa agham sa ika-17 siglo. Itinayo niya ang unang kilalang electroscope noong 1600, upang mapalalim ang kanyang mga eksperimento sa mga singil ng electrostatic.

Ang unang electroscope, na tinatawag na isang versorium, ay isang aparato na binubuo ng isang metal na karayom, na malayang umiikot sa isang pedestal.

Ang pagsasaayos ng versorium ay halos kapareho ng isang karayom ​​sa kumpas, ngunit sa kasong ito ang karayom ​​ay hindi na-magnetized. Ang mga dulo ng karayom ​​ay biswal na naiiba mula sa bawat isa; Bukod dito, ang isang dulo ng karayom ​​ay positibong sisingilin at ang iba ay negatibong sisingilin.

Ang mekanismo ng pagkilos ng versorium ay batay sa mga singil na sapilitan sa mga dulo ng karayom, sa pamamagitan ng electrostatic induction. Kaya, depende sa dulo ng karayom ​​na pinakamalapit sa kalapit na bagay, ang reaksyon ng pagtatapos na iyon ay ituro o maitaboy ang bagay gamit ang karayom.

Kung ang bagay ay positibong sisingilin, ang mga negatibong paglipat ng singil sa metal ay maaakit sa bagay, at ang negatibong sisingilin sa wakas ay tumuturo sa katawan na pumupukaw ng reaksyon sa versorium.

Kung hindi man, kung ang bagay ay negatibong sisingilin, ang poste na akit sa bagay ay magiging positibong pagtatapos ng karayom.

Ebolusyon

Noong kalagitnaan ng 1782, itinuro ng kilalang pisika ng Italya na si Alessandro Volta (1745-1827) ang electroscope ng kondensasyon, na mayroong isang mahalagang sensitivity upang makita ang mga singil sa koryente na hindi nakita ng mga electroscope ng oras na iyon.

Gayunpaman, ang pinakadakilang pagsulong ng electroscope ay nagmula sa kamay ng Aleman na matematiko at astronomo na si Johann Gottlieb Friedrich von Bohnenberger (1765-1831), na nag-imbento ng gold-foil electroscope.

Ang pagsasaayos ng electroscope na ito ay halos kapareho sa istraktura na kilala ngayon: ang aparato ay binubuo ng isang salamin na salamin na mayroong metal na globo.

Kaugnay nito, ang globo na ito ay konektado sa pamamagitan ng isang conductor sa dalawang napaka manipis na mga sheet ng ginto. Ang "gintong tinapay" ay naghiwalay o sumali sa bawat isa nang lumapit ang isang katawan na sisingilin sa electrostatically.

Paano ito gumagana?

Ang isang electroscope ay isang aparato na ginamit upang makita ang static na kuryente sa mga kalapit na bagay, na ginagamit ang kababalaghan ng paghihiwalay ng kanilang panloob na lamellae dahil sa pag-iwas sa electrostatic.

Ang static na koryente ay maaaring maipon sa panlabas na ibabaw ng anumang katawan, alinman sa pamamagitan ng natural na singil o sa pamamagitan ng pag-rub.

Ang electroscope ay idinisenyo upang makita ang pagkakaroon ng mga ganitong uri ng singil, dahil sa paglipat ng mga elektron mula sa mataas na singil na mga ibabaw hanggang sa hindi gaanong electrically na ibabaw. Bukod dito, depende sa reaksyon ng lamellae, maaari rin itong magbigay ng isang ideya ng kadakilaan ng singil ng electrostatic ng nakapaligid na bagay.

Ang globo na matatagpuan sa itaas na bahagi ng electroscope function bilang isang natanggap na entity para sa de-koryenteng singil ng bagay ng pag-aaral.

Sa pamamagitan ng pagdadala ng isang de-koryenteng sisingilin na katawan na mas malapit sa electroscope, makakakuha ito ng parehong singil sa kuryente tulad ng katawan; iyon ay, kung lumapit kami sa isang bagay na kinasuhan ng electrically na may positibong senyas, makakakuha ang electroscope ng parehong singil.

Kung ang electroscope ay paunang-sinisingil sa isang kilalang singil sa kuryente, mangyayari ang sumusunod:

- Kung ang katawan ay may parehong singil, ang metal lamellae sa loob ng electroscope ay magkakahiwalay sa bawat isa, dahil ang parehong magtatanggal sa bawat isa.

- Sa kaibahan, kung ang bagay ay may kabaligtaran na singil, ang metal lamellae sa ilalim ng bote ay mananatiling nakakabit sa bawat isa.

Ang lamellae sa loob ng electroscope ay dapat na magaan, upang ang kanilang timbang ay balanse sa pamamagitan ng pagkilos ng mga puwersa ng pagsabog ng electrostatic. Kaya, sa pamamagitan ng paglipat ng object ng pag-aaral na malayo sa electroscope, mawawala ang lamellae ng kanilang polariseysyon at babalik sa kanilang natural na estado (sarado).

Paano ito sinisingil ng elektrikal?

Ang katotohanan ng pagsingil ng electroscope electrically ay kinakailangan upang matukoy ang likas na katangian ng singil ng elektrisidad ng bagay na papalapit kami sa aparato. Kung ang singil sa electroscope ay hindi kilala nang maaga, imposibleng matukoy kung ang singil sa bagay ay katumbas o kabaligtaran sa singil na iyon.

Bago singilin ang electroscope, dapat ito sa isang neutral na estado; iyon ay, sa parehong bilang ng mga proton at elektron sa loob. Para sa kadahilanang ito, iminungkahi na ikonekta ang electroscope sa lupa bago singilin, upang matiyak ang neutralidad ng singil ng aparato.

Ang electroscope ay maaaring mapalabas sa pamamagitan ng pagpindot nito sa isang metal na bagay, upang ang huli ay pinatuyo ang singil ng koryente sa loob ng electroscope.

Mayroong dalawang mga paraan upang singilin ang isang electroscope bago subukan ito. Ang pinaka-nauugnay na aspeto ng bawat isa sa mga ito ay detalyado sa ibaba.

Induktibo

Ito ay tungkol sa singilin ang electroscope nang hindi nagtataguyod ng direktang pakikipag-ugnay dito; iyon ay, papalapit lamang sa isang bagay na ang singil ay kilala sa natanggap na globo.

Sa pamamagitan ng pakikipag-ugnay

Sa pamamagitan ng pagpindot sa natanggap na globo ng electroscope nang direkta sa isang bagay na may kilalang singil.

Para saan ito?

Ang mga electroscope ay ginagamit upang matukoy kung ang isang katawan ay nakuryente, at upang makilala kung mayroon itong negatibo o positibong singil. Sa kasalukuyan, ang mga electroscope ay ginagamit sa larangan ng eksperimentong, upang maipakita sa kanilang paggamit ang pagtuklas ng mga singil ng electrostatic sa mga katawan na sinisingil ng elektrikal.

Ang ilan sa mga pinaka kilalang pag-andar ng mga electroscope ay ang mga sumusunod:

- Pagtuklas ng mga de-koryenteng singil sa kalapit na mga bagay. Kung ang electroscope ay tumugon sa diskarte ng isang katawan, ito ay dahil ang huli ay electrically singilin.

- Ang diskriminasyon ng uri ng de-koryenteng singil na pag-aari ng mga de-koryenteng singil na katawan, kapag sinusuri ang pagbubukas o pagsasara ng metal lamellae ng electroscope, depende sa paunang electric charge ng electroscope.

- Ang electroscope ay ginagamit din upang masukat ang radiation mula sa kapaligiran kung sakaling mayroong radioactive material sa paligid, dahil sa parehong prinsipyo ng electrostatic induction.

- Ang kagamitang ito ay maaari ding magamit upang masukat ang dami ng mga ions na naroroon sa hangin, sa pamamagitan ng pagsusuri sa singil at bilis ng paglabas ng electroscope sa loob ng isang kinokontrol na larangan ng kuryente.

Ngayon ang mga electroscope ay malawakang ginagamit sa mga kasanayan sa laboratoryo sa mga paaralan at unibersidad, upang ipakita sa mga mag-aaral ng iba't ibang antas ng edukasyon ang paggamit ng aparato na ito bilang isang detektor ng electrostatic charge.

Paano gumawa ng isang homemade electroscope?

Napakadaling gumawa ng isang homemade electroscope. Ang mga kinakailangang elemento ay madaling nakuha at ang pagpupulong ng electroscope ay napakabilis.

Nakalista sa ibaba ang mga kagamitan at materyales na kinakailangan upang makabuo ng isang homemade electroscope sa 7 madaling hakbang:

- Isang bote ng baso. Kailangan itong maging malinis at napaka-tuyo.

- Isang tapunan na hermetically seal ang bote.

- Isang 14 gauge tanso na tanso.

- Isang tagagawa.

- Isang gunting.

- Foil.

- Isang panuntunan.

- Isang lobo.

- Isang tela ng lana.

Proseso

Hakbang 1

Gupitin ang wire ng tanso hanggang sa makakuha ka ng isang seksyon na humigit-kumulang na 20 sentimetro ang haba kaysa sa haba ng lalagyan.

Hakbang 2

Kulutin ang isang dulo ng wire na tanso, na gumagawa ng isang uri ng spiral. Ang bahaging ito ay kumikilos bilang electrostatic na pagsingil ng globo.

Ang hakbang na ito ay napakahalaga, dahil ang spiral ay mapadali ang paghahatid ng mga electron mula sa katawan ng pag-aaral hanggang sa electroscope, dahil sa pagkakaroon ng isang mas malaking lugar sa ibabaw.

Hakbang 3

Pumunta sa cork gamit ang wire wire. Siguraduhin na ang kulot na bahagi ay patungo sa tuktok ng electroscope.

Hakbang 4

Gumawa ng isang bahagyang liko sa ibabang dulo ng wire ng tanso, sa isang L na hugis.

Hakbang 5

Gupitin ang dalawang aluminyo foil sa tatsulok na humigit-kumulang na 3 sentimetro ang haba. Mahalaga na ang parehong mga tatsulok ay magkapareho.

Tiyaking maliit ang lamellae upang hindi makipag-ugnay sa panloob na dingding ng bote.

Hakbang 6

Isama ang isang maliit na butas sa itaas na sulok ng bawat foil at ipasok ang parehong mga piraso ng aluminyo sa ibabang dulo ng wire ng tanso.

Subukan na panatilihing maayos ang mga sheet ng foil. Kung ang mga tatsulok na aluminyo ay masira o magmamula nang labis, mas mahusay na ulitin ang mga sample hanggang makuha ang ninanais na epekto.

Hakbang 7

Ilagay ang tapunan sa itaas na gilid ng botelya, maingat na upang ang mga foil ng aluminyo ay hindi lumala o nawala ang pagpupulong.

Napakahalaga na ang parehong lamellae ay nakikipag-ugnay sa pag-sealing ng lalagyan. Kung hindi ito ang kaso, kailangan mong baguhin ang liko ng tanso na wire hanggang sa ang mga sheet ay hawakan ang bawat isa.

Subukan ang iyong electroscope

Upang patunayan ito, maaari mong ilapat ang mga teoretikal na mga paniwala na dati nang inilarawan sa buong artikulo, tulad ng detalyado sa ibaba:

- Siguraduhing hindi sinisingil ang electroscope: gawin ito, hawakan ito ng isang metal na rod upang matanggal ang anumang natitirang singil sa aparato.

- Elektriko na singilin ang isang bagay: kuskusin ang isang lobo laban sa isang tela ng lana upang singilin ang ibabaw ng lobo na may singil ng electrostatic.

- Dalhin ang sisingilin na bagay na mas malapit sa tanso na spiral: sa pagsasanay na ito ang electroscope ay sisingilin ng induction, at ang mga electron mula sa mundo ay ililipat sa electroscope.

- Alamin ang reaksyon ng mga plate na metal: ang mga tatsulok na aluminyo ng foil ay lilipat mula sa bawat isa, dahil ang parehong mga plate ay nagbabahagi ng isang singil ng parehong pag-sign (negatibo sa kasong ito).

Subukang isagawa ang ganitong uri ng pagsubok sa mga tuyong araw, dahil ang kahalumigmigan ay may posibilidad na makaapekto sa ganitong uri ng pag-eeksperimento sa bahay sapagkat ginagawang mahirap para sa mga electron na dumaan mula sa isang ibabaw patungo sa isa pa.

Mga Sanggunian

1. Castillo, V. (sf). Ano ang Isang Electroscope Para sa: Kasaysayan, Mga Uri, Function at Mga Bahagi. Nabawi mula sa: paraquesirve.tv
2. Paano gumawa ng isang electroscope (nd). Nabawi mula sa: es.wikihow.com
3. Paano gumagana ang isang electroscope (2017). Nabawi mula sa: como-funciona.co
4. Ang mikroskopong dahon ng ginto (nd). Nabawi mula sa: museocabrerapinto.es
5. Ang Electroscope (2010). Nabawi mula sa: radioelectronica.es
6. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). Electroscope. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org
7. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2016). Versorium. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org