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歴史エレクトロスコープ、それがどのように機能するか、それが果たすもの
A 検電器 近くの物の電荷の存在を検出するのに使用される装置です。それはまた電荷のサインを示します。つまり、それが負電荷または正電荷の場合です。この器械はガラスビンの中に閉じ込められた金属棒で構成されています.
この棒は、その下部に接続された2枚の非常に薄い金属シート（金またはアルミニウム）を持っています。次に、この構造は断熱材の蓋で封止され、上端には「コレクター」と呼ばれる小さな球があります。.
帯電した物体を検電器に近づけると、構成の下端にある2つのタイプの反応が金属のラメラによって目撃される可能性があります。その検電鏡.
他方、ラメラが一緒になった場合、それは、対象物が検電器の電荷とは反対の電荷を有することを示している。鍵は、既知の符号の電荷で検電器を充電することです。したがって、廃棄することによって、我々が装置に接近している物体の電荷の符号を推定することは実行可能であろう。.
検電器は、負荷の符号とその強度についての指示を与えることに加えて、身体が帯電しているかどうかを判断するのに非常に役立ちます。.
索引
- 1歴史
- 1.1進化
- 2仕組み?
- 2.1帯電量は？?
- 3それは何のためですか？?
- 4自家製の検電器の作り方?
- 4.1手続き
- 4.2あなたのエレクトロスコープをテストする
- 5参考文献
歴史
この検電器は、エリザベス女王1世の治世中にイギリスの君主制の物理学者であったイギリス人医師および物理学者ウィリアムギルバートによって考案されました。.
ギルバートは17世紀の間の科学への彼の大きな貢献のおかげで「電磁気と電気の父」としても知られています。彼は静電気に関する彼の実験を深める目的で、1600年に最初の既知の検電器を建てました.
versoriumと呼ばれる最初の検電器は、台座上で自由に回転する金属針からなる装置でした.
虫垂の形状は、コンパスの針の形状と非常に似ていましたが、この場合、針は磁化されていませんでした。針の端は互いに視覚的に区別されていました。さらに、針の一端には正電荷があり、もう一方には負電荷があります。.
ヴェルソリウムの作用機序は、静電誘導によって針の端部に誘導された電荷に基づいていた。したがって、次のオブジェクトに最も近い針の端に応じて、その端の反応は針でオブジェクトを向けるか反発することです。.
物体が正電荷を帯びている場合、金属内の負の可動電荷は物体に引き寄せられ、負に帯電した端は体節に反応を誘発する身体に向くだろう.
そうでなければ、もし物体が負の電荷を持っていれば、物体に引き寄せられる棒は針の正の端になるでしょう.
進化
1782年中頃、優れたイタリアの物理学者アレッサンドロ・ヴォルタ（1745-1827）が結露検電器を作りました。.
しかし、検電器の最大の進歩は、ゴールドシート検電器を発明したドイツの数学者兼天文学者ヨハン・ゴットリーブ・フリードリヒ・フォン・ボーネンベルガー（1765-1831）の手からもたらされました。.
この検電器の構成は、今日知られている構造と非常によく似ています。装置は、上端に金属製の球体を持つガラスベルで構成されていました。.
次に、この球体は、導体を介して2枚の非常に薄い金に接続されていました。静電気を帯びた物体が近づくにつれて「黄金の塊」が分離または結合した.
どのように動作しますか?
静電鏡は、静電反発力による内部ラメラの分離現象を利用して、近くの物体の静電気を検出するために使用される装置です。.
静電気は、自然な負荷や摩擦によって、身体の外面に蓄積される可能性があります。.
電子顕微鏡は、高電荷表面から低電荷表面への電子の移動による、この種の電荷の存在を検出するように設計されている。さらに、ラメラの反応に応じて、周囲の物体の静電荷の大きさのアイデアも得られます。.
検電器の上部に位置する球体は、研究対象の電荷の受け取り側として機能します。.
帯電した体を検電器に近づけることによって、体から同じ電荷を獲得します。つまり、正に帯電した物体に正の符号で近づくと、検電器は同じ電荷を獲得します。.
検電器が以前に既知の電荷で充電されている場合、以下のことが起こります。
- 体が同じ負荷を持っている場合、両方とも反発するので、検電器の内側にある金属ラメラは互いに分離します。.
- 対照的に、物体が反対の電荷を有する場合、瓶の底部の金属フレークは互いに付着したままであろう。.
静電鏡の内側の薄板は非常に軽くなければならないので、それらの重量は静電反発力の作用によって釣り合わされる。したがって、検査対象を検電器から遠ざけることで、ラメラは分極を失い、自然な状態（閉じた状態）に戻ります。.
どのように帯電していますか?
電気スコープを電気的に充電するという事実は、我々が装置に近づくことになる物体の電荷の性質を決定することができるために必要である。検電器の電荷が事前に分からない場合、対象物の負荷が負荷と同じか反対かを判断することは不可能です。.
検電器を充電する前に、それは中立状態になければなりません。つまり、内部に同数の陽子と電子があります。このため、装置の負荷の中立性を確保するために、充電を実行する前に検電器をアースに接続することをお勧めします。.
検電器の放電は、それを金属物体で触れることによって行うことができ、後者は検電器の内部に存在する電荷をアースに排出する。.
それをテストする前に検電器を充電するには2つの方法があります。以下は、これらのそれぞれの最も関連性の高い側面です。.
帰納による
それはそれとの直接接触を確立することなく検電器を充電することを含む。つまり、荷重が受信側の球に認識されているオブジェクトに近づくことによってのみです。.
連絡先
既知の電荷を持つ物体で検電器の受光面に直接触れる.
それは何のためですか？?
電子顕微鏡は、身体が帯電しているかどうかを判断し、それが負電荷を持っているか正電荷を持っているかを区別するために使用されます。現在、電子顕微鏡は実験分野で使用されており、その使用と共に帯電体中の静電荷の検出を例示している。.
エレクトロスコープの最も重要な機能のいくつかは以下の通りです。
- 近くの物体の電荷の検出検電器が人体の接近に反応する場合、それは人体が帯電しているからです.
- 検電器の初期電荷に応じて、検電器の金属薄板の開閉を評価する際に、荷電体が有する電荷の種類の識別.
- 静電誘導の同じ原理により、検電器は周囲に放射性物質がある場合に環境の放射線を測定するためにも使用されます。.
- この装置は、制御された電場内で検電器の充電および放電速度を評価することによって、空気中に存在するイオンの量を測定するためにも使用され得る。.
今日、静電気検出器としてのこの装置の使用を様々な教育レベルの生徒に実証するために、検電器は学校や大学の実験室で広く使用されています。.
自家製の検電器の作り方?
自家製の検電器を作るのはとても簡単です。必要な要素は入手が容易であり、検電器の組み立ては非常に高速です。.
以下にリストされているのは、7つの簡単なステップで自家製の検電器を作るのに必要な道具と材料です。
- ガラス瓶それはきれいでとても乾燥している必要があります.
- ボトルを密閉するためのコルク.
- 14ゲージ銅線.
- ペンチ.
- はさみ.
- アルミホイル.
- ルール.
- 風船.
- ウール布.
手続き
ステップ1
あなたが容器の長さのおよそ20センチメートルを超える部分になるまで銅線を切ります.
ステップ2
銅線の一端を丸めて、一種のらせん状にします。この部分は、静電荷検知球の機能を果たします。.
より大きな表面積が存在するために、螺旋が検査本体から検電器への電子の伝達を容易にするので、このステップは非常に重要である。.
ステップ3
それは銅の糸でコルクを横切ります。丸まった部分が検電器の上を向いていることを確認してください.
ステップ4
銅線の下端をL字型に少し曲げます。.
ステップ5
２つのアルミニウムラメラを底辺約３センチの三角形の形に切る。両方の三角形が同一であることが重要です.
ラメラはボトルの内壁と接触しないように十分に小さいことを確認してください.
ステップ6
それは各ホイルの上隅に小さい穴を含み、銅線の下端にアルミニウムの両方の部分を挿入します.
アルミホイルのスライドはできるだけ滑らかにしてください。アルミニウムの三角形が折れたり縮んだりしすぎる場合は、目的の効果が得られるまでサンプルを繰り返すことをお勧めします。.
ステップ7
アルミラメラが劣化したり作られたアセンブリを失うことがないように、非常に慎重にボトルの上端にコルクを置きます.
容器を密封するときに両方のラメラが接触していることが非常に重要です。そうでない場合は、シートが互いに接触するまで銅線の曲がりを変更する必要があります.
あなたのエレクトロスコープをテストする
それを証明するために、あなたは以下に詳述されるように、この記事を通して以前に説明された理論的な概念を適用することができます：
- 検電器が帯電していないことを確認してください。そうするためには、装置内に残っている電荷を消すために金属棒でそれに触れてください。.
- 対象物に電気的に負荷をかける：ウールの布に風船を擦り付けて、静電気風船の表面に負荷をかけます。.
- 銅スパイラルに帯電した物体に近づく：このやり方では、検電器は誘導によって荷電され、そして地球の電子は検電器に転送されます。.
- 金属薄板の反応を観察してください：両方のシートが同じ符号の電荷を共有するので（この場合は負）、アルミホイルの三角形は互いに離れていくでしょう.
湿度が通常このタイプの家庭実験に影響するので、乾いた日にこのタイプのテストを実行してみてください。.
参考文献
- Ｃａｓｔｉｌｌｏ、Ｖ．（ｓ．ｆ．）。エレクトロスコープが果たすこと：歴史、種類、機能、部品取得元：paraquesirve.tv
- 検電器の作り方（s.f.）以下から取得しました：en.wikihow.com
- 検電器のしくみ（2017）回復元：como-funciona.co
- 金パン検電器（s.f.）から回復した：museocabrerapinto.es
- 検電器（2010）以下から取得しました：radioelectronica.es
- ウィキペディア、フリー百科事典（2018）。エレクトロスコープ取得元：en.wikipedia.org
- ウィキペディア、フリー百科事典（2016）。 Versorium取得元：en.wikipedia.org