الکتروسکوپ چیست؟

الکتروسکوپ ابزاری اولیه است که برای تشخیص وجود بار الکتریکی مورد استفاده قرار میگیرد. جمع شدن بار کافی برای تشخیص با الکتروسکوپ به صدها یا هزاران ولت نیاز دارد بنابراین الکتروسکوپ ها باید از منابعی با ولتاژ بالا مانند برق ساکن و ماشین های الکترواستاتیک استفاده می کنند. الکتروسکوپ فقط می تواند بار الکتریکی را به صورت تقریبی مشخص کند.

ااکتروسکوپ متشکل از یک جفت برگه نازک طلای معلق از یک رسانای الکتریکی است که به خارج یک ظرف عایق منتهی می شود. بار الکتریکی نزدیک یا در تماس با آن باعث می شود که برگه ها در یک زاویه از هم جدا شوند زیرا طبق قانون کولن ، بار الکتریکی مشابه که به هر برگه القا می شود یا به آن منتقل می شود باعث دفع یا جذب آنها می شود. درجه بندی الکتروسکوپ معمولا از صفر تا ۹۰ درجه است و برای تعیین زاویه انحراف برگه‌ ها مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربردهای الکتروسکوپ: *‌تشخیص باردار یا خنثی بودن جسم *تشخیص مقدار کیفی بار جسم *تشخیص نوع بار جسم *تشخیص رسانا یا نارسانا بودن جسم

چگونه با الکتروسکوپ باردار یا خنثی بودن جسم را تشخیص دهیم؟ _ ابتدا جسم را به آرامی به کلاهک الکتروسکوپ بدون بار نزدیک میکنیم اگر جسم دارای بار الکتریکی باشد ورقه ها بار هم نام پیدا میکنند و از هم جدا میشوند ولی اگر جسم بدون بار الکتریکی باشد ، ورقه ها تغییری نمیکنند.

چگونه با الکتروسکوپ نوع بار جسم را تشخیص بدهیم؟ _ ابتدا جسم را به کلاهک یک الکتروسکوپ باردار نزدیک میکنیم . اگر تیغه ها باز بشوند به این معنا است که نوع بار جسم با بار الکتروسکوپ یکسان است. اگر تیغه ها بسته بشوند به این معنا است که نوع بار جسم مخالف بار الکتروسکوپ است.

چگونه مقدار بار جسم را به صورت نسبی مشخص کنیم؟ _ ابتدا جسم اول را به کلاهک نزدیک کرده و زاویه ورقه طلا را از میله اندازه میگیریم.سپس جسم مورد بررسی را به کلاهک الکتروسکوپ خنثی نزدیک میکنیم(در همان فاصله قبلی)و دوباره زاویه ورقه طلا را اندازه میگیریم. زاویه تیغه ها را در دو حالت مقایسه میکنیم و بزرگتر یا کوچکتر بودن اندازه بار جسم مشخص میشود.

چگونه رسانا بودن جسم را با الکتروسکوپ مشخص کنیم؟ _ ابتدا جسم مورد نظر را با کلاهک الکتروسکوپ بارداری تماس بدهیم ،اگر تیغه ها بسته شدند جسم رسانا بوده زیرا بارهای الکتروسگوپ از طریق دست به بدنمان منتقل شده.

چرا فاصله بین درجه بندی الکتروسکوپ یکسان نیست؟ _ بنا بر قانون کولن، q و p میزان بار دو جسم و r فاصله دو جسم می باشد. f هم نیرو است. این فرمول بیان می دارد که نیرو برابر است با ضرب میزان بار دو جسم، تقسیم بر مجذور فاصله. بر اساس این قانون، اگر فاصله دو برابر شود، نیرو یک چهارم می شود. بنابراین اگر ورقه یک دفعه یک سانت جابجا شود و دفعه بعدی دو سانت، در دفعه دوم، نیرو چهار برابر بوده. یعنی باری که نزدیک کردیم چهار برابر بار اول بوده است. به همین دلیل هر چه دورتر شویم، فاصله بین درجه ها را کمتر می کنند زیرا فاصله بیشتر نشان دهنده میزان بار بیشتر است و باید درجه بعدی زودتر بیاید.