Электростатика - Опыты с электроскопом | Печать |
Ученикам - Учебник по физике
07.01.2013 12:10

Электроскоп представляет собой прибор для обнаружения присутствия электрического заряда. Простейшим типом этого прибора является вышедший из употребления электроскоп с золотыми листочками. Он состоит из двух полосок золотой фольги, подвешенных к
металлическому стержню в стеклянной колбе. Объясним теперь, как он работает.

elektroskopЕсли коснуться шарика на верхнем конце металлического стержня заряженным пластмассовым стержнем, то золотые листочки отойдут друг от друга. Что же произошло? Отрицательно заряженные частицы перешли от пластмассы на металлический стержень и сразу же дошли до листочков. Последние взаимно отталкиваются, так как оба они заражены отрицательно. Благодаря тому, что листочки очень легки, достаточно малого заряда, чтобы создать их заметное расхождение. (Листочки также разошлись бы, если бы мы вместо пластмассового воспользовались стеклянным стержнем, натертым шелком. Однако в этом случае листочки были бы заряжены положительно.)
Сообщим электроскопу заряд и затем коснемся шарика незаряженным металлическим шариком, укрепленным на изолирующей ручке. Листочки немного сблизятся, так как убрана часть заряда. Заряд распределился между электроскопом и шариком. Повторим этот опыт с шариком еще больших размеров. Листочки еще больше сблизятся, потому что больший шарик отнимет большую долю заряда. То же самое произойдет, если соединить проволокой шарик электроскопа и большой шарик. Часть заряда по проволоке перейдет к большому шарику. При достаточно большом шарике на него перейдет практически весь заряд, и электроскоп останется со столь малым зарядом, что листочки соединятся. Можно воспользоваться самым большим из всех шаров, имеющихся в нашем распоряжении,— земным шаром. Если присоединить заряженный электроскоп к земле, то уйдет практически весь заряд — останется слишком мало, чтобы можно было его обнаружить. Этот процесс передачи заряда земле часто называется «заземлением».
Каждый из нас по размерам меньше земного шара, но мы также представляем собой проводники. Если вы зарядите электроскоп и затем коснетесь шарика пальцем, то листочки соединятся. Если первоначально на металлическом стержне и листочках был избыток отрицательных частиц, то некоторые из этих частиц должны были перейти в ваше тело. Они прошли сквозь ваше тело в землю. Но даже в том случае, если ваша обувь является изолятором, листочки электроскопа сблизятся. В этом случае вы поделили заряд между собой и маленьким электроскопом.

opyt-elektroskopЕсли электроскоп заряжен положительно, то вы все же разрядите его, коснувшись шарика. Некоторое число отрицательных частиц перейдет от вас к электроскопу, нейтрализуя положительный заряд на листочках. Мы заключаем из этих опытов, что в обоих случаях человеческое тело является проводником электричества.

Мы можем выяснить, какие другие вещества являются проводниками. Допустим, например, что мы снова зарядили электроскоп и коснулись шарика графитовым стержнем из карандаша (рис. 26.5). Листочки сразу же соединятся, показывая, что графит также представляет собой проводник. С другой стороны, листочки заряженного электроскопа не шевельнутся, если коснуться шарика незаряженным стеклом, эбонитом, фарфором или пластмассой. Эти вещества являются изоляторами. Если коснуться шарика деревянной спичкой, то листочки соединятся, но очень медленно. По-видимому, в дереве могут двигаться какие-то заряженные частицы, но не так свободно, как в металлах; дерево оказывает значительно большее «сопротивление» движению заряженных частиц, чем металлы.


Источник: sudanhistory.ru.