با وسیلهای به نام الکتروسکوپ آشنا شویم!
الکتروسکوپ ابزاری ساده و کاربردی است که به کمک آن میتوانیم وجود بار الکتریکی در یک جسم را تشخیص دهیم. کار کردن با آن بسیار آسان است.
وقتی یک جسم باردار را به قسمت فلزی الکتروسکوپ نزدیک میکنیم، ورقههای نازک فلزی داخل آن از هم فاصله میگیرند و از هم دور میشوند. این دور شدن ورقهها از هم، نشانهی واضحی است که به ما میگوید آن جسم بار الکتریکی دارد.
برای گسترش دانش خود، مقاله تحقیق در مورد هفت خان رستم به صورت مختصر را مطالعه کنید.
اگر به این موضوع علاقه دارید، حتماً تحقیق در مورد سوره طاها به زبان ساده را بخوانید.
اگر سوالاتی دارید، مقاله تحقیق در مورد درخت سپیدار به شما کمک خواهد کرد.
به زبان ساده، الکتروسکوپ مانند یک نشانگر یا چراغ راهنما عمل میکند و وجود بار الکتریکی را به ما نشان میدهد.
الکتروسکوپ که با نام برقنما نیز شناخته میشود، یک وسیله ساده برای تشخیص بار الکتریکی است. درون این دستگاه، دو صفحه نازک فلزی به صورت آزاد آویزان هستند. وقتی یک جسم باردار به الکتروسکوپ نزدیک شود، این صفحات از هم فاصله گرفته و حرکت میکنند که نشاندهنده وجود بار الکتریکی است. از این ابزار معمولاً در آزمایشهای مربوط به بارهای ساکن و بررسی ویژگیهای بارهای الکتریکی استفاده میشود.
برق نما یا الکتروسکوپ چیست؟
الکتروسکوپ که به آن برقنما هم میگویند، یک وسیله ساده برای تشخیص بار الکتریکی در اجسام است. این ابزار تشکیل شده از یک محفظه شیشهای که داخل آن دو ورقه نازک فلزی آویزان است. این ورقهها به یک میله فلزی متصل هستند. وقتی یک جسم دارای بار الکتریکی را به سر میله نزدیک کنیم، بار الکتریکی از طریق میله به ورقهها منتقل میشود. اگر بار جسم و بار ورقهها همنوع باشد، ورقهها از هم دور میشوند و اگر غیرهمنوع باشد، به هم نزدیک میشوند. با مشاهده حرکت این ورقهها میتوان فهمید که جسم بار الکتریکی دارد یا نه و نوع بار آن چیست. از الکتروسکوپ بیشتر در آزمایشگاههای فیزیک برای آموزش پدیدههای الکتریسیته و شناخت بهتر رفتار بارهای الکتریکی استفاده میشود.
کاربرد برق نما یا الکتروسکوپ
دستگاه برقنما یا الکتروسکوپ، وسیلهای است که برای شناسایی و بررسی بارهای الکتریکی به کار میرود. کاربرد اصلی آن در آزمایشهای مربوط به برق ساکن است و نشان میدهد که یک جسم باردار است یا نه. وقتی یک جسم دارای بار الکتریکی به این دستگاه نزدیک شود، ورقههای فلزی داخل آن حرکت کرده و از هم فاصله میگیرند یا تغییر زاویه میدهند. این تغییر وضعیت، نشاندهنده وجود بار الکتریکی است.
الکتروسکوپ علاوه بر تشخیص وجود بار، میتواند نوع آن (مثبت یا منفی) را نیز مشخص کند. همچنین از آن برای بررسی چگونگی رفتار بارهای الکتریکی در مواد مختلف استفاده میشود. مثلاً میتوان آزمایشهایی درباره چگونگی باردار شدن اجسام یا انتقال بار بین آنها انجام داد. این وسیله در آموزش فیزیک نیز بسیار مفید است و به دانشآموزان کمک میکند تا مفاهیم اولیه برق ساکن را به شکل ملموس و عملی یاد بگیرند.
طرز کار الکتروسکوپ
الکتروسکوپ چگونه کار میکند؟
وقتی یک جسم باردار به سر میله فلزی الکتروسکوپ نزدیک شود یا با آن تماس پیدا کند، بار الکتریکی به میله و صفحات فلزی داخل دستگاه منتقل میشود. اگر بار جسم و بار صفحات همنوع باشند، صفحات از هم فاصله میگیرند، زیرا بارهای همنام همدیگر را دفع میکنند. هرچه این فاصله بیشتر باشد، نشاندهنده مقدار بار الکتریکی بیشتر است. اگر بعد از آن جسم با بار مخالف به الکتروسکوپ نزدیک شود، صفحات دوباره به هم نزدیک میشوند. این باز و بسته شدن صفحات به ما کمک میکند تا وجود و نوع بار الکتریکی جسم را تشخیص دهیم.
ساخت برق نما
برای درست کردن یک برقنمای ساده، اول به یک بطری شفاف شیشهای یا پلاستیکی نیاز داری که بتواند ورقههای فلزی داخلش را نگه دارد. علاوه بر این، یک میله فلزی نازک مثل سیم مسی، دو ورقه نازک فلزی (مثل آلومینیوم) و یک درپوش پلاستیکی یا چوبی هم لازم است.
ابتدا باید درپوش بطری را سوراخ کنی تا میله فلزی از آن رد شود. این سوراخ باید طوری باشد که میله محکم و صاف در جای خود بایستد. بعد، دو ورقه فلزی سبک را به انتهای پایینی میله وصل کن. این ورقهها باید آزادانه از میله آویزان باشند تا وقتی بار الکتریکی به آنها میرسد، بتوانند حرکت کنند.
بعد از وصل کردن ورقهها، میله را داخل بطری بگذار و درپوش را محکم ببند. نوک بالایی میله باید از درپوش بیرون بزند تا بتوانی اجسام باردار را به آن نزدیک کنی. وقتی یک جسم باردار را به میله نزدیک میکنی، بار الکتریکی به ورقهها منتقل میشود و بسته به نوع بار، ورقهها از هم فاصله میگیرند یا به هم نزدیک میشوند. از این برقنما برای تشخیص بارهای الکتریکی و آزمایشهای مربوط به برق ساکن استفاده میشود.
تشخیص نوع بار با الکتروسکوپ
برای پیدا کردن نوع بار الکتریکی با الکتروسکوپ، اول باید خود دستگاه باردار شود. به این صورت که یک جسم دارای بار (مثلاً با مالش) را به میله فلزی الکتروسکوپ نزدیک میکنیم تا دو ورقه نازک فلزی داخل آن، به خاطر داشتن بار همنام، از هم فاصله بگیرند.
حالا برای تشخیص نوع بار یک جسم مجهول، آن را به میله الکتروسکوپ نزدیک میکنیم.
اگر دیدیم ورقههای فلزی بیشتر از هم باز شدند، یعنی بار جسم جدید با بار الکتروسکوپ همنام است. اما اگر ورقهها به هم نزدیک شدند، یعنی بار جسم جدید با بار دستگاه ناهمنام است.
پس به طور خلاصه:
– اگر فاصلهٔ ورقهها زیاد شد → بارها همنام هستند.
– اگر فاصلهٔ ورقهها کم شد → بارها ناهمنام هستند.
از این روش در آزمایشهای الکتریسیته برای تشخیص بارهای مثبت و منفی استفاده میشود.