Elektroskop

Elektroskop to urządzenie służące do wykrywania ładunku elektrycznego. Prosty elektroskop posiada dwa listki, wykonane z przewodzącej blaszki (np. ze złota).

Listki po naładowaniu ładunkiem przez indukcję lub dotyk odpychają się od siebie ponieważ ładunki jednoimienne się odpychają. Im większy ładunek tym większe rozchylenie listków.

Budowa elektroskopu

Prosty elektroskop (listkowy) posiada metalową obudowę z zamkniętymi w środku dwoma listkami, wykonanymi z przewodzącej blaszki (np. ze złota). Listki przymocowane są do pionowego pręta prowadzącego na zewnątrz elektroskopu.

Niektóre elektroskopy mają obudowę cylindryczną, inne kwadratową. W niektórych modelach elektroskopów jeden z listków jest przymocowany na stałe i wychylać może się jedynie ten drugi.

elektroskop

Zasada działania elektroskopu

Jak działa elektroskop? Elektroskop wykrywa ładunek elektryczny na listkach. Nalektryzowane listki elektroskopu będą się wychylały bez względu na znak ładunku, ponieważ ładunki jednoimienne się odpychają.

Zasada działania elektroskopu
Zbliżanie naładowanej laski powoduje rozchylanie listków elektroskopu

Elektryzowanie przez dotyk:

  • Dotykając elektroskopu przedmiotem naładowanym ujemnie spowodujemy przejście elektronów na jego listki, naładowanie ich ujemnie a w rezultacie rozchylenie
  • Dotykając elektroskopu przedmiotem naładowanym dodano spowodujemy przejście elektronów z jego listków, naładowanie ich dodanio a w rezultacie rozchylenie
Dotykając elektroskopu naładowaną laskę spowodujemy naładowanie elektroskopu oraz rozchylenie jego listków

Elektryzowanie przez indukcję:

  • Zbliżając do elektroskopu przedmiot naładowany ujemnie spowodujemy przez indukcję przemieszenie elektronów z górnej części elektroskopu na jego listki znajdujące się niżej, naładowanie listków ujemnie i w rezultacie rozchylenie
  • Zbliżając do elektroskopu przedmiot naładowany dodano spowodujemy przez indukcję przemieszenie elektronów z listków do górnej części elektroskopu, naładowanie listków dodatnio i w rezultacie rozchylenie
Zbliżając naładowaną laskę spowodujemy przez indukcję rozchylenie listków elektroskopu

Jak ustalić znak ładunku za pomocą elektroskopu?

Uczniowie rozwiązując zadania z elektrostatyki często proszeni są o ustalenie znaku ładunku za pomocą elektroskopu. Ale, czy jest to możliwe? Na pierwszy rzut oka nie, ale przy wykorzystaniu dodatkowej informacji jednak tak.

Rozwiązując takie zadania, musimy rozbić doświadczenie na dwa kroki i w jednym z nich naładować elektroskop ładunkiem o znanym nam znaku.

UWAGA: Elektroskop nie pokazuje znaku ładunku, ale możemy go ustalić ładując uprzednio elektroskop ładunkiem o znanym nam znaku

Przykładowo, jeżeli w pierwszym kroku naładujemy elektroskop przez dotyk ładunkiem o znanym nam ujemnym znaku jego listki rozchylą się. Następnie, w kolejnym kroku możemy już wykorzystać elektroskop do ustalenia nieznanego nam znaku ładunku zbliżanego przedmiotu.

  • Jeżeli listki elektroskopu rozchylą się jeszcze bardziej to oznacza, że przedmiot był naładowany ujemnie, ponieważ ładunek ujemny przedmiotu zaczął przez indukcję wypychać elektrony z górnej części elektroskopu do dolnej. Zwiększona ilość ładunku ujemnego na listkach spowodowała jeszcze większe ich rozchylenie.
  • Jeżeli listki elektroskopu zmniejszą swoje rozchylenie to oznacza, że przedmiot był naładowany dodatnio, ponieważ ładunek dodani przedmiotu zaczął przez indukcję przyciągać elektrony do górnej części elektroskopu z dolnej. Zmniejszona ilość ładunku ujemnego na listkach spowodowała zmniejszenie się ich rozchylenia.

Zadanie:

Elektroskop naładowano przez dotyk ładunkiem dodanim. Po zbliżeniu do elektroskopu innego przedmiotu listki opadły. Jaki był znak ładunku tego przedmiotu?

a) ujemny
b) dodani

Rozwiązanie: Przedmiot był naładowany ładunkiem dodanim. Po zbliżeniu go do elektroskopu elektrony z listków zostały przyciągnięte do górnej części elektroskopu przez indukcję i w rezultacie na listkach pojawił się jeszcze większy ładunek dodani. Odpowiedź b jest prawidłowa.


PRZYDATNY ARTYKUŁ? Udostępnij link innym:

Facebooktwittermail

Dodaj do Google Classroom

Następny temat:
Prawo Coulomba

Pozostałe tematy z działu: ELEKTROSTATYKA

Elektryzowanie ciał | Ładunek elektryczny | Jednostka ładunku elektrycznego: kulomb | Budowa atomu | Przewodniki i izolatory | Indukcja elektrostatyczna | Elektroskop | Prawo Coulomba