ELECTROSCOPE : 역사, 작동 원리, 용도 - DUDAS - 2025

검전기는 가까운 물체에 전하의 존재를 감지하는 데 사용하는 장치입니다. 또한 전하의 표시를 나타냅니다. 즉, 음전하 또는 양전하입니다. 이 악기는 유리 병 안에 갇힌 금속 막대로 구성됩니다.

이 막대는 아래쪽에 두 개의 매우 얇은 금속 시트 (금 또는 알루미늄)가 연결되어 있습니다. 차례로,이 구조는 절연 재료로 만들어진 덮개로 밀봉되고 상단에는 "컬렉터"라고하는 작은 구체가 있습니다.

전기적으로 하전 된 물체에 접근하면 구성 하단의 금속 라멜라가 두 가지 유형의 반응을 볼 수 있습니다. 라멜라가 서로 분리되어 있으면 물체가 동일한 전하를 가짐을 의미합니다. electroscope보다.

반면에 라멜라가 모이면 물체가 전기 현미경의 전하와 반대되는 전하를 가짐을 나타냅니다. 핵심은 알려진 부호의 전하로 electroscope를 충전하는 것입니다. 따라서 폐기함으로써 우리가 장치에 가져온 물체의 전하 신호를 추론하는 것이 가능할 것입니다.

Electroscopes는 신체가 전기적으로 충전되었는지 여부를 결정하고 전하의 신호와 전하의 강도에 대한 단서를 제공하는 데 매우 유용합니다.

역사

Electroscope는 영국의 의사이자 물리학자인 William Gilbert가 발명했습니다.

Gilbert는 17 세기 동안 과학에 큰 공헌을 한 덕분에 "전자기와 ​​전기의 아버지"로도 알려져 있습니다. 그는 정전하에 대한 그의 실험을 심화시키기 위해 1600 년에 최초로 알려진 전기 현미경을 만들었습니다.

베르 소리 움 (versorium)이라고 불리는 첫 번째 전기 현미경은 받침대 위에서 자유롭게 회전하는 금속 바늘로 구성된 장치였습니다.

versorium의 구성은 나침반 바늘의 구성과 매우 유사했지만이 경우 바늘은 자화되지 않았습니다. 바늘의 끝은 시각적으로 서로 구별되었습니다. 또한 바늘의 한쪽 끝은 양전하를 띠고 다른 끝은 음전하를 띠었습니다.

베르 소리 움의 작용 메커니즘은 정전기 유도를 통해 바늘 끝에서 유도 된 전하를 기반으로합니다. 따라서 인접한 물체에 가장 가까운 바늘 끝에 따라 그 끝의 반응은 바늘로 물체를 가리 키거나 밀어내는 것입니다.

물체가 양전하를 띠면 금속의 음전하가 물체를 향해 끌리고 음전하를 띤 끝은 베르 소리 움에서 반응을 유도하는 신체를 향하게됩니다.

그렇지 않으면 물체가 음전하를 띤다면 물체에 끌리는 극은 바늘의 양의 끝이 될 것입니다.

진화

1782 년 중반, 이탈리아의 저명한 물리학자인 Alessandro Volta (1745-1827)는 그 당시의 전기 현미경이 감지하지 못했던 전하를 감지하는 중요한 감도를 가진 응축 전기 현미경을 만들었습니다.

그러나 금박 전자 현미경을 발명 한 독일의 수학자이자 천문학자인 Johann Gottlieb Friedrich von Bohnenberger (1765-1831)의 손에서 전기 현미경의 가장 큰 발전이 이루어졌습니다.

이 전기 현미경의 구성은 오늘날 알려진 구조와 매우 유사합니다. 장치는 상단에 금속 구가있는 유리 벨로 구성되었습니다.

차례로,이 구체는 전도체를 통해 매우 얇은 두 장의 금에 연결되었습니다. 정전기로 충전 된 물체가 접근하면 "황금 덩어리"가 분리되거나 서로 결합되었습니다.

어떻게 작동합니까?

Electroscope는 주변 물체의 정전기를 감지하는 데 사용되는 장치로, 정전기 반발로 인해 내부 라멜라가 분리되는 현상을 이용합니다.

정전기는 자연 전 하나 문지름에 의해 신체의 외부 표면에 축적 될 수 있습니다.

electroscope는 고도로 하전 된 표면에서 덜 전기적으로 하전 된 표면으로의 전자 이동으로 인해 이러한 유형의 전하의 존재를 감지하도록 설계되었습니다. 또한 라멜라의 반응에 따라 주변 물체의 정전기 크기에 대한 아이디어를 제공 할 수도 있습니다.

전기 현미경의 상부에 위치한 구체는 연구 대상의 전하를받는 개체 역할을합니다.

전기적으로 하전 된 몸체를 electroscope에 더 가까이 가져 오면 몸체와 동일한 전하를 얻게됩니다. 즉, 양의 부호로 전하를 띤 물체에 접근하면 electroscope는 동일한 전하를 얻습니다.

전기 내시경이 알려진 전하로 사전 충전 된 경우 다음과 같은 상황이 발생합니다.

-몸체에 동일한 전하가있는 경우, 둘 다 서로를 밀어 내기 때문에 전기 현미경 내부의 금속 라멜라가 서로 분리됩니다.

-반대로 물체가 반대 전하를 띠면 병 바닥의 금속 라멜라가 서로 붙어 있습니다.

Electroscope 내부의 라멜라는 매우 가벼워 야 무게가 정전기 반발력의 작용에 의해 균형을 이룰 수 있습니다. 따라서 연구 대상을 전기 현미경에서 멀리 이동하면 라멜라가 편광을 잃고 자연 상태 (닫힌 상태)로 돌아갑니다.

전기적으로 어떻게 충전됩니까?

전기 내시경을 전기적으로 충전하는 사실은 우리가 장치에 접근 할 물체의 전하 특성을 결정할 수 있어야합니다. 전기 내시경의 전하를 미리 알지 못하면 물체의 전하가 그 전하와 같거나 반대인지 여부를 확인할 수 없습니다.

electroscope를 충전하기 전에 중립 상태에 있어야합니다. 즉, 같은 수의 양성자와 전자가 내부에 있습니다. 이러한 이유로, 충전하기 전에 electroscope를 접지에 연결하여 장치 충전의 중립성을 보장하는 것이 좋습니다.

electroscope는 금속 물체에 닿아 방전 될 수 있으며, 후자는 electroscope 내부의 전하를지면으로 배출합니다.

전기 내시경을 테스트하기 전에 충전하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 각각의 가장 관련성이 높은 측면은 아래에 자세히 설명되어 있습니다.

귀납적으로

그것은 직접 접촉하지 않고 전기 내시경을 충전하는 것입니다. 즉,받는 구에 전하가 알려진 물체에만 접근하는 것입니다.

연락처

전하를 알고있는 물체와 직접 전기 내시경의 수신 영역을 터치합니다.

그것은 무엇입니까?

Electroscope는 신체가 전기적으로 충전되었는지 확인하고 음전하 또는 양전하를 띠고 있는지 구분하는 데 사용됩니다. 현재 실험 분야에서는 전기적으로 하전 된 물체에서 정전기 전하를 감지하는 방법을 예로들 수 있습니다.

electroscope의 가장 눈에 띄는 기능 중 일부는 다음과 같습니다.

-주변 물체의 전하 감지. Electroscope가 신체의 접근에 반응하면 후자가 전기적으로 충전되기 때문입니다.

-전기 내시경의 초기 전하에 따라 전기 내시경의 금속 라멜라의 개폐를 평가할 때 전하를 띤 물체가 보유한 전하의 유형을 식별합니다.

-정전기 유도 원리와 동일하기 때문에 주변에 방사성 물질이있는 경우 환경으로부터의 방사선을 측정하는 데에도 사용됩니다.

-이 장치는 또한 제어 된 전기장 내에서 전기 현미경의 충전 및 방전 속도를 평가하여 공기 중에 존재하는 이온의 양을 측정하는 데 사용할 수 있습니다.

오늘날 Electroscope는 다양한 교육 수준의 학생들에게 정전기 전하 검출기로이 장치를 사용하는 방법을 보여주기 위해 학교와 대학의 실험실 실습에서 널리 사용됩니다.

수제 전기 현미경을 만드는 방법?

수제 전기 현미경을 만드는 것은 매우 쉽습니다. 필요한 요소를 쉽게 획득 할 수 있으며 electroscope의 조립이 매우 빠릅니다.

다음은 간단한 7 단계로 수제 전기 내시경을 만드는 데 필요한 도구와 재료입니다.

-유리 병. 깨끗하고 매우 건조해야합니다.

-병을 밀봉하는 코르크.

-14 게이지 구리선.

-펜치.

-가위.

-호일.

- 규칙.

- 풍선.

-모직 천.

방법

1 단계

용기 길이보다 약 20cm 더 긴 부분이 나올 때까지 구리선을 자릅니다.

2 단계

구리선의 한쪽 끝을 말아서 일종의 나선형을 만듭니다. 이 부분은 정전기를 감지하는 구체 역할을합니다.

이 단계는 나선이 더 큰 표면적의 존재로 인해 스터디 바디에서 electroscope로 전자의 전송을 촉진하기 때문에 매우 중요합니다.

3 단계

구리선으로 코르크를 통과하십시오. 구부러진 부분이 전기 내시경 상단을 향하고 있는지 확인하십시오.

4 단계

구리선의 하단을 L 자 모양으로 약간 구부립니다.

5 단계

두 개의 알루미늄 호일을 약 3cm 길이의 삼각형으로 자릅니다. 두 삼각형이 동일한 것이 중요합니다.

라멜라가 병의 내벽에 닿지 않도록 충분히 작아야합니다.

6 단계

각 호일의 상단 모서리에 작은 구멍을 포함하고 두 알루미늄 조각을 구리선의 하단 끝에 삽입하십시오.

호일 시트를 가능한 한 매끄럽게 유지하십시오. 알루미늄 삼각형이 너무 많이 부러 지거나 주름이 잡히면 원하는 효과를 얻을 때까지 샘플을 반복하는 것이 가장 좋습니다.

7 단계

알루미늄 호일이 손상되거나 조립품이 손실되지 않도록 코르크를 병의 상단 가장자리에 매우 조심스럽게 놓으십시오.

용기를 밀봉 할 때 두 라멜라가 접촉하는 것이 매우 중요합니다. 그렇지 않은 경우 시트가 서로 닿을 때까지 구리선의 굽힘을 수정해야합니다.

내시경 테스트

이를 증명하기 위해 아래에 설명 된대로 기사 전체에서 이전에 설명한 이론적 개념을 적용 할 수 있습니다.

-전기 내시경이 충전되어 있지 않은지 확인하십시오. 이렇게하려면 금속 막대로 터치하여 장치에 남아있는 모든 전하를 제거하십시오.

-물체에 전기 충전 : 풍선을 모직 천에 문질러 풍선 표면에 정전기를 충전합니다.

-하전 된 물체를 구리 나선에 더 가깝게 가져 오십시오.이 방법을 사용하면 전기 현미경이 유도에 의해 충전되고 지구본의 전자가 전기 현미경으로 전송됩니다.

-금속판의 반응을 관찰하십시오. 알루미늄 호일 삼각형은 두 판이 동일한 부호 (이 경우 음수)의 전하를 공유하기 때문에 서로 멀어집니다.

전자가 한 표면에서 다른 표면으로 통과하기 어렵게 만들기 때문에 습도가 이러한 유형의 가정 실험에 영향을 미치는 경향이 있으므로 건조한 날에 이러한 유형의 테스트를 수행하십시오.

참고 문헌

1. Castillo, V. (sf). Electroscope는 무엇입니까 : 역사, 유형, 기능 및 부품. 출처 : paraquesirve.tv
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6. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). Electroscope. 출처 : es.wikipedia.org
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