El dispositiu i principi de funcionament de l'electroscopi
Electroscopi — el dispositiu de demostració més senzill dissenyat per mostrar la presència de càrrega elèctrica en objectes carregats (electrificats) que interactuen amb ella.
El principi de funcionament d'aquest dispositiu es basa en la regla bàsica de l'electrostàtica: els cossos del mateix nom es repel·len mútuament. L'electroscopi més senzill sempre es pot trobar en una oficina de física ben equipada de qualsevol escola moderna. Després de tot, un model elemental d'un electroscopi de dues fulles és fàcil de fer amb mitjans improvisats.
L'electroscopi del disseny més primitiu consisteix en una vareta metàl·lica fixada verticalment, a l'extrem inferior de la qual hi ha suspesos dos pètals de paper o làmina metàl·lica fina, que es poden desviar lliurement en direccions oposades entre si. per forces electrostàtiques.
Per tal d'assegurar un repòs als pètals i protegir-los dels fluxos accidentals d'aire, vent, etc., l'elèctrode de vareta juntament amb els pètals es fixen dins d'una caixa amb vidre transparent al costat de l'observador o simplement dins d'un vidre. bombeta. La part superior de l'elèctrode de la vareta es treu de la bombeta perquè els objectes carregats la puguin tocar.
És bo si un terminal en forma de disc o bola està connectat a la vareta que sobresurt per facilitar el contacte amb els objectes. El millor és evacuar l'aire del recipient perquè la càrrega del pètal es mantingui el màxim temps possible durant tota la demostració.
Tarifa de contacte directe
En el moment de tocar el terminal de la vareta de l'electroscopi amb un objecte carregat, per exemple fregat a la llana amb un pal de banús, la càrrega elèctrica flueix al llarg de la vareta sobre els pètals que pengen tranquil·lament, com a conseqüència de la qual cosa els pètals es carreguen amb el mateix nom i amb el mateix signe que l'objecte portat, independentment de la càrrega de quin signe es va carregar aquest objecte.
Els pètals carregats es repelen immediatament sota la influència de les forces de Coulomb i divergeixen en diferents direccions. L'electroscopi mostra: la càrrega de l'objecte era i es derivava parcialment dels pètals… Si després de tocar l'objecte s'elimina, els pètals romandran en estat diluït.
Càrrega per influència
Fins i tot si només porteu un objecte prou ben carregat (és a dir, no el toqueu gens, només apropeu-lo) a la vareta de l'electroscopi, els pètals encara s'escamparan. Es diu cobrar per influència.
Suposem que l'objecte portat està carregat positivament, aleshores quan es porta al terminal de l'electroscopi, una càrrega negativa arribarà al terminal des dels pètals al llarg de la vareta en un intent de ser atret per la càrrega positiva de l'objecte portat. Però a mesura que aquesta càrrega negativa va deixar els pètals, per tant, els propis pètals es van carregar positivament i es van dispersar immediatament.
Però tan bon punt s'elimina l'objecte aixecat, els pètals tornaran a baixar, ja que la càrrega es distribuirà de nou per la vareta i els pètals de manera uniforme, com en un electroscopi descarregat abans de l'aproximació d'un objecte carregat.
I gràcies a la influència podeu carregar l'electroscopi de manera que fins i tot amb la distància de l'objecte de càrrega, els pètals romanguin carregats. Per fer-ho, podeu connectar un cable de terra al terminal de l'electroscopi i, quan s'aixequi un objecte carregat, traieu el sòl. Els pètals es dispersaran per l'excés de càrrega procedent del terra i la balança no tornarà, fins i tot quan es retira l'element de càrrega.
Descàrrega
Si la vareta d'un electroscopi ja carregat es toca amb un cos de càrrega oposada, els pètals, inicialment separats en diferents direccions, començaran a apropar-se. D'aquesta manera, l'electroscopi permet determinar el signe relatiu de la càrrega del cos objecte d'estudi.
Aplicació de l'electrostàtica: