O dispositivo e o princípio de operação do eletroscópio
Eletroscópio — o dispositivo de demonstração mais simples projetado para mostrar a presença de carga elétrica em objetos carregados (eletrificados) que interagem com ela.
O princípio de operação deste dispositivo é baseado na regra básica da eletrostática - corpos com o mesmo nome se repelem. O eletroscópio mais simples sempre pode ser encontrado em um escritório de física bem equipado de qualquer escola moderna. Afinal, é fácil fazer um modelo elementar de um eletroscópio de duas lâminas usando meios improvisados.
O eletroscópio de design mais primitivo consiste em uma haste de eletrodo de metal fixada verticalmente, na extremidade inferior da qual estão suspensas duas pétalas de papel ou folha de metal fina, que podem se desviar em direções opostas uma da outra. por forças eletrostáticas.
Para garantir um descanso para as pétalas e protegê-las de fluxos acidentais de ar, vento, etc., o eletrodo de vareta juntamente com as pétalas são fixados dentro de uma caixa com vidro transparente ao lado do observador ou simplesmente dentro de um vidro lâmpada. A parte superior do eletrodo da haste é retirada do bulbo para que objetos carregados possam tocá-lo.
É bom que um terminal em forma de disco ou bola seja preso à haste saliente para facilitar o contato com os objetos. É melhor evacuar o ar do recipiente para que a carga da pétala seja retida o maior tempo possível durante a demonstração.
Taxa de contato direto
No momento de tocar o terminal da haste do eletroscópio com um objeto carregado, digamos esfregado na lã com um bastão de ébano, a carga elétrica flui ao longo da haste nas pétalas penduradas calmamente, pelo que as pétalas são carregadas com o mesmo nome e com o mesmo sinal do objeto trazido, independentemente da carga de qual sinal esse objeto foi carregado.
As pétalas carregadas se repelem imediatamente sob a influência das forças de Coulomb e divergem em direções diferentes. O eletroscópio mostra - a carga no objeto foi e foi parcialmente derivada das pétalas… Se depois de tocar o objeto for removido, as pétalas permanecerão em um estado diluído.
Carga por influência
Mesmo se você apenas trouxer um objeto suficientemente carregado (o que significa que você não o toque, apenas o aproxime) da haste do eletroscópio, as pétalas ainda se espalharão. É chamado carga por influência.
Suponha que o objeto trazido seja carregado positivamente, então, quando for levado ao terminal do eletroscópio, uma carga negativa chegará ao terminal das pétalas ao longo da haste na tentativa de ser atraída pela carga positiva do objeto trazido. Mas como essa carga negativa deixou as pétalas, portanto, as próprias pétalas ficaram carregadas positivamente e imediatamente se dispersaram.
Mas assim que o objeto levantado for removido, as pétalas descerão novamente, pois a carga será novamente distribuída uniformemente sobre a haste e as pétalas, como em um eletroscópio descarregado antes da aproximação de um objeto carregado.
E através da influência você pode carregar o eletroscópio de forma que mesmo com a distância do objeto carregado, as pétalas permaneçam carregadas. Para fazer isso, você pode conectar um fio terra ao terminal do eletroscópio e, quando um objeto carregado for levantado, remova o solo. As pétalas serão espalhadas pelo excesso de carga proveniente do solo e o saldo não retornará, mesmo quando o elemento de carregamento é removido.
Descarregando
Se a haste de um eletroscópio já carregado for tocada por um corpo com carga oposta, as pétalas, inicialmente separadas em direções diferentes, começarão a se aproximar. Desta forma, o eletroscópio permite determinar o sinal relativo da carga do corpo em estudo.
Aplicação de eletrostática: