Электроскоп как работает – Электроскоп. Проводники и непроводники электричества. Видеоурок. Физика 8 Класс — Антемион

Содержание

Электроскоп — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 26 марта 2016; проверки требуют 24 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 26 марта 2016; проверки требуют 24 правки.

Простейший электроскоп

Электроско́п (от греческих слов «электрон» и skopeo – наблюдать, обнаруживать) — прибор для индикации наличия электрического заряда.

Первый электроскоп был создан в Англии физиком Уильямом Гильбертом^[1] примерно в 1600 году. В 1754 году английский изобретатель Джон Кантон создал электроскоп с шариком.

Принцип действия электроскопа основан на том, что на одноименно заряженные тела действуют силы взаимного отталкивания.

Один из вариантов простейшего электроскопа состоит из металлического стержня — электрода и подвешенных к нему двух листочков фольги или бумаги. При прикосновении к электроду заряженным предметом заряды стекают через электрод на листочки фольги (бумаги), листочки оказываются одноименно заряженными и поэтому отклоняются друг от друга. Для того, чтобы листочки фольги не колебались от движения воздуха, их обычно помещают в стеклянный сосуд. Из сосуда при этом может быть откачан воздух для предотвращения быстрой утечки заряда с фольги.

Если к заряженному электроскопу поднести тело, заряженное противоположно, то угол между его листочками начнёт уменьшаться. Следовательно, электроскоп позволяет определить знак заряда наэлектризованного тела.

Электроскоп как физический прибор сыграл важную роль на ранних этапах изучения электричества. Принцип электроскопа используется^[2] для измерения заряда в некоторых видах индивидуальных дозиметров.

История Электроскоп, как он работает, чем он служит / электроника | Thpanorama

электроскоп это устройство, используемое для обнаружения электрических зарядов в близлежащих объектах. Это также указывает на знак электрического заряда; то есть если это отрицательный или положительный заряд. Этот инструмент состоит из металлического стержня, заключенного в стеклянную бутылку.

Этот стержень имеет два очень тонких металлических листа (золото или алюминий), соединенных в его нижней части. В свою очередь, эта конструкция закрыта крышкой из изоляционного материала, а на верхнем торце имеется небольшая сфера, называемая «коллектор».

При приближении электрически заряженного объекта к электроскопу металлическими ламелями, которые находятся на нижнем конце конфигурации, могут быть отмечены два типа реакций: если ламели отделены друг от друга, это означает, что объект имеет одинаковый электрический заряд что электроскоп.

С другой стороны, если ламели собираются вместе, это свидетельствует о том, что объект имеет электрический заряд, противоположный заряду электроскопа. Ключ должен заряжать электроскоп электрическим зарядом известного знака; таким образом, отбрасывая, можно будет вывести знак электрического заряда объекта, к которому мы приближаемся к устройству..

Электроскопы чрезвычайно полезны для определения того, является ли тело электрически заряженным, в дополнение к указанию знака нагрузки и ее интенсивности..

индекс

1 История
2 Как это работает?
- 2.1 Как это электрически заряжено?
3 Для чего это нужно??
4 Как сделать самодельный электроскоп?
- 4.1 Процедура
- 4.2 Проверьте свой электроскоп
5 ссылок

история

Электроскоп был изобретен английским врачом и физиком Уильямом Гилбертом, который был физиком английской монархии во время правления королевы Елизаветы I.

Гилберт также известен как «отец электромагнетизма и электричества» благодаря его огромному вкладу в науку в семнадцатом веке. Он построил первый известный электроскоп в 1600 году с целью углубления своих экспериментов на электростатических зарядах..

Первый электроскоп, называемый версориум, представлял собой устройство, состоящее из металлической иглы, которая свободно вращалась на постаменте..

Конфигурация версориума была очень похожа на конфигурацию иглы компаса, но в этом случае игла не была намагничена. Концы иглы визуально отличались друг от друга; Кроме того, один конец иглы имел положительный заряд, а другой — отрицательный заряд.

Механизм действия версориума основывался на зарядах, возникающих на концах иглы посредством электростатической индукции. Таким образом, в зависимости от того, какой конец иглы находится ближе всего к следующему объекту, реакция этого конца будет заключаться в том, чтобы указывать или отталкивать объект иглой..

Если бы объект имел положительный заряд, отрицательные подвижные заряды в металле были бы притянуты к объекту, и отрицательно заряженный конец указывал бы на тело, которое вызывает реакцию в версории..

В противном случае, если бы объект имел отрицательный заряд, полюс, привлеченный к объекту, был бы положительным концом иглы..

эволюция

В середине 1782 года выдающийся итальянский физик Алессандро Вольта (1745-1827) построил конденсационный электроскоп, который обладал важной чувствительностью для обнаружения электрических зарядов, которые затем не обнаруживались электроскопами..

Тем не менее, наибольшие успехи в электроскопе пришли из рук немецкого математика и астронома Иоганна Готтлиба Фридриха фон Боненбергер (1765-1831), который изобрел золотой листовой электроскоп.

Конфигурация этого электроскопа очень похожа на структуру, известную сегодня: устройство состояло из стеклянного колокола с металлической сферой на верхнем торце..

В свою очередь, эта сфера была соединена через проводник с двумя листами очень тонкого золота. «Золотые буханки» разделились или соединились, когда приблизилось электростатически заряженное тело.

Как это работает?

Электроскоп — это устройство, используемое для обнаружения статического электричества в близлежащих объектах, использующее явление разделения их внутренних пластин из-за электростатического отталкивания..

Статическое электричество может накапливаться на внешней поверхности любого тела путем естественной нагрузки или трения..

Электроскоп предназначен для обнаружения наличия этого типа зарядов, благодаря переносу электронов с сильно заряженных поверхностей на менее электрически заряженные поверхности. Кроме того, в зависимости от реакции ламелей это также может дать представление о величине электростатического заряда окружающего объекта..

Сфера, расположенная в верхней части электроскопа, служит приемником электрического заряда объекта исследования..

Приближая электрически заряженное тело ближе к электроскопу, оно будет получать тот же электрический заряд от тела; то есть, если мы подойдем к электрически заряженному объекту с положительным знаком, электроскоп получит тот же заряд.

Если электроскоп ранее был заряжен известным электрическим зарядом, произойдет следующее:

— Если тело имеет одинаковую нагрузку, металлические пластинки, которые находятся внутри электроскопа, отделятся друг от друга, так как оба будут отталкивать.

— Напротив, если предмет имеет противоположный заряд, металлические хлопья на дне бутылки останутся прикрепленными друг к другу..

Ламели внутри электроскопа должны быть очень легкими, чтобы их вес был сбалансирован действием электростатических сил отталкивания. Таким образом, отодвигая объект исследования от электроскопа, ламели теряют поляризацию и возвращаются в свое естественное состояние (закрыто)..

Как это электрически заряжено?

Факт зарядки электроскопа электрически необходим для того, чтобы можно было определить природу элек

Электроскоп. Проводники и непроводники электричества. Видеоурок. Физика 8 Класс

Тема: Электрические явления

Урок: Электроскоп. Проводники и непроводники электричества

На данном уроке мы продолжим знакомиться с темой «Электрические явления», и рассмотрим вопросы, касающиеся проводимости и непроводимости материалами электрического заряда, а также познакомимся с первыми простейшими приборами для измерения и регистрации зарядов – электрометром и электроскопом.

На предыдущем уроке мы выяснили, что электрические явления существуют, что их можно пронаблюдать и что связаны они со взаимодействием различных зарядов. Также мы выяснили, что эти взаимодействия определяются по действию силы, и, соответственно, величина взаимодействия определяется величиной электрического заряда. Мы также узнали, что одноимённые заряды отталкиваются, а разноимённые заряды, наоборот, притягиваются.

Теперь нам предстоит познакомиться с тем, как эти электрические заряды могут двигаться и переходить от одного тела к другому.

Первые систематические исследования электрических явлений относятся к XVII веку и связаны с именем немецкого учёного Отто фон Герике (Рис. 1).

Рис. 1. Отто фон Герике (Источник)

Отто фон Герике провёл огромное количество экспериментов и определил, что электричество может быть «двух родов». Одно он назвал «стеклянным», а другое – «смоляным». Разница, как мы понимаем, состоит в знаке приобретаемого материалом заряда. Как уже было рассмотрено на предыдущем уроке, если мы потрём стеклянную палочку о бумагу, то получим на палочке положительный заряд. Если же потереть о мех эбонитовую палочку или янтарь, то получим отрицательный заряд. И Отто фон Герике первым установил, как эти заряды между собой взаимодействуют: одноимённые заряды отталкиваются, а разноимённые притягиваются.

Следующий шаг в исследовании электрических явлений сделал американский учёный Франклин (Рис. 2).

Рис. 2. Бенджамин Франклин (Источник)

Франклин ввёл понятие электрического заряда и первым определил действие электричества, то есть электрическую силу.

Но прежде, чем говорить об электрической силе (взаимодействии зарядов), конечно, необходимо было научиться каким-то образом фиксировать и измерять величину заряда. Для этого необходимы были соответствующие приборы.

Самым первым прибором, который послужил людям для того, чтобы зафиксировать наличие электрического заряда и каким-то образом оценить величину электрического заряда, был прибор, который называется электроскоп («электро» – электрический, «скопио» – наблюдаю). С небольшими изменениями электроскоп дошёл и до наших дней.

Электроскоп представляет собой очень несложную конструкцию. Как правило, это стеклянная банка, внутри которой через стеклянную или пластмассовую пробку продевается стержень, а на конце стержня укрепляются два лёгких бумажных лепестка (Рис. 3).

Если мы прикоснёмся к стержню наэлектризованной палочкой (стеклянной или эбонитовой), то лепестки, получая одноимённый заряд, отталкиваются, и тем самым мы видим наличие этих зарядов в электроскопе.

Рис. 3. Электроскоп (Источник)

В XVIII веке также появился несколько усовершенствованный прибор, созданием которого занимался Михайло Васильевич Ломоносов (Рис. 4). Этот прибор называется электрометр(«электро» – электрический, «метриум» – измеряю).

Рис. 4. М. В. Ломоносов (Источник)

На рис. 5. изображены электрометры.

Рис. 5. Электрометры (Источник)

Как же устроен электрометр? Практически так же, как и электроскоп.

В верхней части электроскопа располагается шар (специально делается таким образом, чтобы можно было на нём разместить как можно большее количество зарядов). Металлический стержень проходит через пластмассовую пробку внутри металлического корпуса, который с двух сторон защищён стёклами. В нижней части стержня укреплена стрелка.

Стрелка, получая заряд от металлического стержня, знак которого совпадает с зарядом стержня, отталкивается, и по отклонению этой стрелки от вертикали можно судить о величине электрического заряда. Как видно на рисунке, в электрометре есть некая шкала, которая позволяет по углу отклонения стрелки судить о величине электрического заряда.

Рассмотрим действие электрометра.

Возьмём стеклянную палочку, потрём её о бумагу, чтобы в результате трения она стала наэлектризованной. Поднесём теперь палочку к шару электрометра, в результате заряд палочки передаётся шару электрометра, от которого получает заряд металлический стержень и стрелка электрометра. Поскольку стержень и стрелка обладают одноимённым зарядом, то стрелка отклоняется от стержня, тем самым демонстрируя нам наличие электрического заряда (Рис. 6).

Рис. 6. Принцип работы электрометра (Источник)

Итак, мы рассмотрели устройство электрометра и электроскопа – простейшие приборы, которые можно использовать для регистрации и оценки величины электрического заряда. Обратите внимание, что по отклонению стрелки можно судить о величине электрического заряда. Грубо говоря, электрометр – это электроскоп со шкалой. Именно благодаря этому усовершенствованию Ломоносов и использовал электрометр для изучения электрических явлений.

Рассмотрим теперь способность материалов пропускать электрический заряд.

Когда мы говорили о тепловых явлениях, то обсуждали этот вопрос: есть вещества, которые очень быстро и хорошо передают тепло, а есть вещества, которые очень плохо передают тепло.

То же самое можно сказать об электрических свойствах. Есть вещества, которые пропускают электрические заряды достаточно хорошо, и такие вещества называются проводниками. Как правило, к этим веществам относятся растворы, расплавы, жидкости, и, конечно же, металлы. Металлы считаются наиболее хорошими проводниками электрического заряда.

Вместе с тем, есть вещества, которые достаточно плохо проводят электрические заряды. Это, в первую очередь, газы, которые проводят электрические заряды очень плохо. А также различные пластмассы, смолы, стекло. Хотя надо отметить, что свойство проводимости, которое мы сейчас обсуждаем, во многом зависит от состояния окружающей среды.

Вещества, которые плохо пропускают электрические заряды, называются

диэлектриками, или изоляторами(от итальянского «изоляре»).

Кроме того, как вы, наверное, знаете, существуют вещества, у которых меняются свойства по пропусканию электрических зарядов; такие вещества называют полупроводниками, и более детально мы их будем рассматривать в старших классах.

Все перечисленные вещества применяются в технике для решения различных технических задач. К примеру, все электрические провода в доме выполнены из металла (чаще всего медь или алюминий). А, например, облицовка этих проводов или вилка, которая включается в розетку, обязательно должна быть очень хорошо изолирована, поэтому ее выполняют из различных полимеров, которые являются изоляторами и не пропускают электрические заряды.

Рассмотрим три опыта, которые продемонстрируют нам то, как различные вещества могут по-разному пропускать электрические заряды.

Первый эксперимент

Возьмём два электрометра. Один из них зарядим, а второй, наоборот, разрядим. Разрядить электрометр с небольшим зарядом просто – достаточно прикоснуться к нему рукой: наша кожа является неплохим проводником, поэтому заряд с шара электрометра перейдёт к нам. Однако будьте ОСТОРОЖНЫ! Благодаря тому, что кожа является хорошим проводником, человек подвержен опасности при контакте с носителями большого электрического заряда.

Теперь возьмём провод на изолированной пластмассовой ручке (изолирует руку от металлической проволоки) – и прикоснёмся к шарам этих электрометров. При этом стрелка второго электрометра практически моментально отклонится от вертикального положения. Обратим внимание на то, как быстро произошло протекание заряда от одного электрометра к другому. Это говорит о том, что металлы – очень хорошие проводники. Необходимо отметить тот факт, что металлы тоже обладают разной проводимостью. Наиболее хорошо проводят электрические заряды такие металлы, как серебро, медь и алюминий.

Второй эксперимент

Сообщим дополнительный заряд первому электрометру и разрядим второй электрометр.

Теперь возьмём деревянную линейку и положим её на два электрометра. Что при этом произойдёт? Для чистоты эксперимента изолируем линейку от руки с помощью, к примеру, листа бумаги.

Мы видим, что стрелка второго электрометра отклоняется не так резко, как в первом эксперименте, а постепенно. Это означает, что электрические заряды по дереву тоже проходят, то есть дерево можно считать проводником. Но, естественно, его свойства проводимости отличаются от свойств металлов. Следовательно, можно говорить о том, что такие вещества, как дерево и металл, существенно отличаются своей проводимостью.

Третий эксперимент

В третьем эксперименте мы пронаблюдаем за тем, как ведут себя диэлектрики.

Для этого повторим эксперимент следующим образом: разрядим второй электрометр и сообщим дополнительный заряд первому электрометру.

Затем возьмём стеклянную палочку и потрём её о бумагу. В результате взаимодействия происходит разделение электрического заряда, то есть электризация. При этом само стекло не является проводником, то есть стекло плохо пропускает электрический заряд. Теперь приложим палочку к обоим электрометрам.

В данном случае мы наблюдаем следующее: после прикосновения палочки к шарам электрометров совершенно ничего не происходит. То есть второй электрометр остаётся незаряженным. Это означает, что стекло у нас не пропускает электрические заряды.

Немаловажным является тот факт, что важное значение для проводимости некоторых веществ имеет состояние окружающей среды. Например, если повышается влажность воздуха (о которой мы говорили в предыдущей теме), то в этом случае многие вещества будут вести себя, как проводники.

Наглядной демонстрацией этого может служить молния. Ведь молния обычно наблюдается тогда, когда идёт дождь, то есть влажность максимальна. Соответственно, во влажном воздухе начинает проходить электрический заряд, то есть электрический заряд идёт по воздуху (газу). Хотя в обычной ситуации воздух не проводит электрический заряд. То есть воздух становится пр

Как работает электроскоп ?

Электроскоп обнаруживает электрические заряды, заряжая и разряжая две полосы золотого листа. Две полоски из золотого листа подвешены к металлическому стержню в стеклянной банке.

Подвешенные полоски и металлический стержень способны проводить электричество. Металлический стержень проходит через банку с пробкой, которая не способна проводить электричество. Когда заряженный предмет оказывается рядом с металлическим стержнем, обе полосы отталкиваются друг от друга и напоминают перевернутый V.

Полоски отталкивают друг друга, потому что они приобрели подобный заряд. Когда полоски имеют подобный заряд и раздельно, электроскоп заряжается. Если предмет с противоположным зарядом приближается к металлическому стержню, полоски из золотого листа будут свисать прямо вниз. Полоски больше не отталкивают друг друга, потому что заряд нейтрализуется.

После нейтрализации электроскоп сбрасывается. Электроскопы обычно используются в лабораториях и отраслях для экспериментов и измерения электрических токов. Электроскопы также могут использоваться для обнаружения различных видов излучения радиоактивного материала. Электроскоп, первый электрический измерительный прибор, был изобретен британским врачом Уильямом Гилбертом. Пилот-шарик и электролизы из золотых листьев являются наиболее часто используемыми простыми электроскопами.

Электроскоп

Электроскоп (от греческих слов «электрон» и skopeo – наблюдать, обнаруживать) – прибор для обнаружения электрических зарядов.

Электроскоп состоит из металлического стержня, к которому подвешены две полоски бумаги или алюминиевой фольги. Стержень укреплён при помощи эбонитовой пробки внутри металлического корпуса цилиндрической формы, закрытого стеклянными крышками (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Электроскоп.

Устройство электроскопа основано на явлении электрического отталкивания заряженных тел. При соприкосновении заряженного тела, например натёртой стеклянной палочки, со стержнем электроскопа электрические заряды распределяются по стержню и листочкам. Так как одноимённо заряженные тела отталкиваются, то под действием силы отталкивания листочки электроскопа разойдутся на некоторый угол. Причём чем больше величина заряда электроскопа, тем больше сила отталкивания листочков и тем на больший угол они разойдутся (рис. 1.7). Следовательно, по углу расхождения листочков электроскопа можно судить о величине заряда, находящегося на электроскопе.

Рис. 1.7. Работа электроскопа.

Если к заряженному электроскопу поднести тело, заряженное противоположным знаком, например, отрицательно, то угол между его листочками начнёт уменьшаться. Следовательно, электроскоп позволяет определить знак заряда наэлектризованного тела.

Для обнаружения и измерения электрических зарядов применяется также электрометр. Его принцип действия существенно не отличается от электроскопа. Основной частью электрометра является лёгкая алюминиевая стрелка, которая может вращаться вокруг вертикальной оси. По углу отклонения стрелки электрометра можно судить о величине заряда, переданного стержню электрометра.

Проградуированным прибором можно определять значения электрического заряда, а также разность потенциалов.

электроскоп — это… Что такое электроскоп?

ЭЛЕКТРОСКОП — ЭЛЕКТРОСКОП, прибор для обнаружения ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА. Наиболее распространен электроскоп с золотыми листочками, в котором две золотые пластинки, прикрепленные к проводнику, помещены в изолированный корпус. Если к стержню проводника подвести… … Научно-технический энциклопедический словарь

ЭЛЕКТРОСКОП — (греч. электр., и skopeo смотрю, испытываю). Прибор, доказывающий существование электричества без измерения его напряжения; состоит, обыкновенно, из стеклянной банки, внутри которой, на изолированном металлическом стержне, висят листочки золота… … Словарь иностранных слов русского языка

электроскоп — а, м. électroscope m. Прибор, указыющий наличность электричества расхождением листочков золота (или соломинок). Павленков 1911. До открытия гальванизма главными орудиями для возбуждения и изследования электричества служили: электрическая машина,… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

ЭЛЕКТРОСКОП — (от электро… и …скоп) демонстрационный прибор для обнаружения и измерения электрического заряда. Два металлических листочка, заряжаясь одноименно, взаимно отталкиваются; угол разлета приблизительно пропорционален электрическому заряду … Большой Энциклопедический словарь

ЭЛЕКТРОСКОП — ЭЛЕКТРОСКОП, электроскопа, муж. (от слова электричество и греч. skopeo смотрю) (физ.). Прибор для обнаружения электрических зарядов. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

электроскоп — [IEV number 313 01 27] EN electroscope electrostatic instrument intended to detect a potential difference or an electric charge [IEV number 313 01 27] FR électroscope appareil électrostatique destiné à détecter… … Справочник технического переводчика

ЭЛЕКТРОСКОП — демонстрационный прибор для обнаружения и приблизительной оценки величины электрического заряда; обычно состоит из прозрачной стеклянной ёмкости, через изолирующую пробку которой входит металлический стержень со свободно подвешенными к нему двумя … Большая политехническая энциклопедия

Электроскоп — Простейший электроскоп Электроскоп прибор для индикации наличия электрического заряда. Принцип действия электроскопа основан на том, что на одноименно заряженные тела дейст … Википедия

электроскоп — elektroskopas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Elektrostatinis įtaisas potencialų skirtumui arba elektros krūviui aptikti. atitikmenys: angl. electroscope vok. Elektroskop, n rus. электроскоп, m pranc. électroscope, m … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

электроскоп — elektroskopas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Įtaisas kūno įelektrinimui rasti. atitikmenys: angl. electroscope vok. Elektroskop, n rus. электроскоп, m pranc. électroscope, m … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Электроскоп | Физика для всех