Тела, оказывающие электрическое воздействие на окружающие предметы, называются наэлектризованными либо заряженными. Такими они становятся, например, вследствие натирания о шелк, сургуч, янтарь. При изучении электрических сил и их свойств используется специальный инструмент – электроскоп. Рассмотрим, что это такое, для чего прибор нужен, как он работает.
Электронный электроскоп: устройство, назначение, принцип действия
Ещё античные учёные знали, что янтарь проявляет странные свойства: если его потереть о шерсть животных, солнечный камень начинает притягивать предметы с малой массой: волосы, перья. Для демонстрации этого явления создали электроскоп – это прибор для обнаружения электрических зарядов.
Он представлен металлическим стержнем (электродом), на котором закреплена пара алюминиевых (фольга) или бумажных листов. Электрод фиксируется в пробке, изготовленной из материала, который хорошо электризуется: эбонит, янтарь. Конструкция помещена в стеклянную колбу, которая защищает бумагу от движения воздушных масс.
Принцип действия электроскопа базируется на взаимном отталкивании тел с одинаковым по знаку зарядом. Если коснуться выходящей наружу части стержня заряженным предметом, например, потёртым о шерсть куском эбонита либо стекла, его заряд через металлический пруток передаётся алюминиевым листам. Так как бумага закреплена одним концом, вторые концы фольги отклонятся от оси электрода на определённый угол – отталкиваются друг от друга, ведь обладают одноимёнными зарядами.
При очередном касании заряженным предметом стержня электроскопа угол отклонения фольги увеличится – листы оттолкнутся ещё больше. Чем сильнее заряд у предмета, от которого тот передаётся стержню, тем большим будет угол отклонения листов фольги. Если к стержню поднести положительно заряженное тело, угол между листами начнёт уменьшаться – они начнут притягиваться.
Для работы электроскопа нужны проводники и непроводники (диэлектрики) электричества. Из первых изготовлены: шарик, электрод и листы на его конце, из вторых – сосуд и пробка для него. Для исключения колебания фольги под действием воздушных потоков и снижения скорости утечки зарядов из сосуда может откачиваться воздух.
Кто изобрел электроскоп
Первый простейший прибор создан английским физиком и врачом У. Гильбертом на рубеже XVI-XVII веков. Устройство дало толчок в развитии электромагнетизма. Первый прибор был представлен вращающейся на постаменте иглой, концы которой имели разные заряды. При появлении рядом с ней заряженного предмета игла отталкивает либо притягивает его.
Спустя полтора столетия второй английский физик Дж. Кантон собрал прибор с шариком. А. Вольта создал сверхчувствительный конденсационный электроскоп. Следующий шаг в усовершенствовании прибора сделал Готлиб Боненбергер – он применил два тончайших листа фольги. Конструкция продемонстрировала большую чувствительность, чем предыдущие образцы. Практически не претерпевшая изменений конструкция электроскопа используется ныне.
Как вы считаете, материал был полезен?