Il dispositivo e il principio di funzionamento dell'elettroscopio
Elettroscopio — il più semplice dispositivo dimostrativo progettato per mostrare la presenza di carica elettrica in oggetti carichi (elettrizzati) che interagiscono con esso.
Il principio di funzionamento di questo dispositivo si basa sulla regola di base dell'elettrostatica: i corpi con lo stesso nome si respingono a vicenda. L'elettroscopio più semplice può sempre essere trovato in un ufficio di fisica ben attrezzato di qualsiasi scuola moderna. Dopotutto, un modello elementare di un elettroscopio a due lame è facile da realizzare con mezzi improvvisati.
L'elettroscopio del design più primitivo è costituito da un elettrodo metallico fissato verticalmente, all'estremità inferiore della quale sono sospesi due petali di carta o sottile lamina metallica, che sono liberi di deviare in direzioni opposte l'uno dall'altro. da forze elettrostatiche.
Per garantire un riposo ai petali e proteggerli da accidentali flussi d'aria, vento, ecc., l'elettrodo a barra insieme ai petali sono fissati all'interno di una scatola con vetro trasparente sul lato dell'osservatore o semplicemente all'interno di un vetro lampadina. La parte superiore dell'elettrodo a barra viene estratta dal bulbo in modo che gli oggetti carichi possano toccarla.
Va bene se un terminale a forma di disco o sfera è attaccato all'asta sporgente per un facile contatto con gli oggetti. È meglio evacuare l'aria dalla nave in modo che la carica del petalo venga trattenuta il più a lungo possibile durante la dimostrazione.
Tassa di contatto diretto
Al momento di toccare il terminale dell'asta dell'elettroscopio con un oggetto carico, diciamo strofinato sulla lana con un bastoncino di ebano, la carica elettrica scorre lungo l'asta sui petali che pendono con calma, per cui i petali sono caricati con lo stesso nome e lo stesso segno dell'oggetto portato, indipendentemente dalla carica di quale segno è stato caricato questo oggetto.
I petali carichi si respingono immediatamente l'un l'altro sotto l'influenza delle forze di Coulomb e divergono in direzioni diverse. L'elettroscopio mostra che la carica sull'oggetto era ed era parzialmente derivata dai petali… Se dopo aver toccato l'oggetto viene rimosso, i petali rimarranno in uno stato diluito.
Carica per influenza
Anche se porti un oggetto sufficientemente carico (il che significa che non lo tocchi affatto, avvicinalo solo) all'asta dell'elettroscopio, i petali si disperderanno comunque. È chiamato carica per influenza.
Supponiamo che l'oggetto portato sia carico positivamente, quindi quando viene portato al terminale dell'elettroscopio, una carica negativa arriverà al terminale dai petali lungo l'asta nel tentativo di essere attratta dalla carica positiva dell'oggetto portato. Ma quando questa carica negativa ha lasciato i petali, quindi, i petali stessi si sono caricati positivamente e si sono immediatamente dispersi.
Ma non appena l'oggetto sollevato viene rimosso, i petali scenderanno di nuovo, poiché la carica sarà nuovamente distribuita uniformemente sull'asta e sui petali, come in un elettroscopio scaricato prima dell'avvicinarsi di un oggetto carico.
E attraverso l'influenza puoi caricare l'elettroscopio in modo che anche con la distanza dell'oggetto in carica, i petali rimangano carichi. Per fare ciò, puoi collegare un filo di terra al terminale dell'elettroscopio e, quando un oggetto carico viene sollevato, rimuovere il terreno: i petali saranno dispersi dalla carica in eccesso proveniente dal suolo e l'equilibrio non tornerà, anche quando l'elemento di ricarica viene rimosso.
Scarico
Se l'asta di un elettroscopio già carico viene toccata con un corpo di carica opposta, allora i petali, inizialmente separati in direzioni diverse, inizieranno ad avvicinarsi l'un l'altro. In questo modo l'elettroscopio consente di determinare il segno relativo della carica del corpo in esame.
Applicazione dell'elettrostatica: