El dispositivo y el principio de funcionamiento del electroscopio.
Electroscopio — el dispositivo de demostración más simple diseñado para mostrar la presencia de carga eléctrica en objetos cargados (electrificados) que interactúan con él.
El principio de funcionamiento de este dispositivo se basa en la regla básica de la electrostática: los cuerpos del mismo nombre se repelen entre sí. El electroscopio más simple siempre se puede encontrar en una oficina de física bien equipada de cualquier escuela moderna. Después de todo, un modelo elemental de un electroscopio de dos hojas es fácil de hacer con medios improvisados.
El electroscopio del diseño más primitivo consiste en una varilla de electrodo de metal fijada verticalmente, en el extremo inferior de la cual están suspendidos dos pétalos de papel o lámina metálica delgada, que pueden desviarse libremente en direcciones opuestas entre sí. por fuerzas electrostáticas.
Para asegurar un descanso de los pétalos y protegerlos de corrientes accidentales de aire, viento, etc., el electrodo de varilla junto con los pétalos se fijan dentro de una caja con vidrio transparente en el lado del observador o simplemente dentro de un vidrio. bulbo. La parte superior del electrodo de varilla se saca del bulbo para que los objetos cargados puedan tocarlo.
Es bueno si se adjunta un terminal en forma de disco o bola a la varilla que sobresale para facilitar el contacto con los objetos. Lo mejor es evacuar el aire del recipiente para que la carga de los pétalos se mantenga el mayor tiempo posible durante la demostración.
Tarifa de contacto directo
En el momento de tocar el terminal de la varilla del electroscopio con un objeto cargado, digamos frotado en lana con un palo de ébano, la carga eléctrica fluye a lo largo de la barra sobre los pétalos que cuelgan tranquilamente, como resultado de lo cual los pétalos se cargan con el mismo nombre y el mismo signo que el objeto traído, independientemente de la carga de qué signo se cargó este objeto.
Los pétalos cargados se repelen inmediatamente bajo la influencia de las fuerzas de Coulomb y divergen en diferentes direcciones. El electroscopio muestra: la carga del objeto se derivó y se derivó parcialmente de los pétalos.… Si después de tocar el objeto se retira, los pétalos permanecerán en un estado diluido.
Cargo por influencia
Incluso si solo trae un objeto suficientemente bien cargado (lo que significa que no lo toca en absoluto, solo acérquelo) a la varilla del electroscopio, los pétalos aún se dispersarán. Se llama cargo por influencia.
Supongamos que el objeto traído tiene carga positiva, luego cuando se lleva a la terminal del electroscopio, una carga negativa llegará a la terminal desde los pétalos a lo largo de la barra en un intento de ser atraída por la carga positiva del objeto traído. Pero cuando esta carga negativa abandonó los pétalos, los pétalos mismos se cargaron positivamente y se dispersaron de inmediato.
Pero tan pronto como se retira el objeto elevado, los pétalos volverán a descender, ya que la carga se distribuirá uniformemente sobre la varilla y los pétalos, como en un electroscopio descargado antes de que se aproxime un objeto cargado.
Y a través de la influencia, puede cargar el electroscopio para que, incluso con la distancia del objeto de carga, los pétalos permanezcan cargados. Para hacer esto, puede conectar un cable de tierra a la terminal del electroscopio, y cuando se levante un objeto cargado, retire la tierra.Los pétalos se dispersarán por el exceso de carga proveniente de la tierra, y el equilibrio no volverá, incluso cuando se retira el elemento de carga.
Descarga
Si la varilla de un electroscopio ya cargado se toca con un cuerpo con carga opuesta, los pétalos, inicialmente separados en diferentes direcciones, comenzarán a acercarse entre sí. De esta forma, el electroscopio permite determinar el signo relativo de la carga del cuerpo en estudio.
Aplicación de la electrostática: