Construire un électroscope, Juillet 1955 Popular Electronics - Café RF
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Voici un projet facile à construire qui montre comment comme des charges électriques se repoussent. Le électroscope a été développé par le physicien anglais William Gilbert en 1600. Je me souviens de jouer avec une en classe de physique à l'école secondaire de premier cycle (un des rares classes qui me intéressait à l'époque). L'électroscope dans l'article appelle à l'utilisation de la feuille d'or, mais il peut être tout type de bon conducteur électrique. En fait, j'ai trouvé une vidéo (ci-dessous) sur YouTube qui montre comment faire un électroscope à partir de matériaux couramment disponibles. Cela ferait un bon morceau de conversation pour vous asseoir sur votre bureau.
Construire une Electroscope
Les premiers expérimentateurs ont utilisé ce dispositif pour détecter la présence d'électricité et les charges statiques.
Par Rufus P. Turner
feuille de papier chargé
alimentation en courant continu ou de la batterie
Chargé 0,1 μfd. condensateur
Le électroscope est l'un des plus anciens instruments électriques. William Gilbert construit un dans l'année 1600. Néanmoins, il est encore un dispositif utile. Il est facile de construire et de nombreuses expériences intéressantes peut être réalisée avec elle.
Cette action se produit parce que le corps électrisé charge la plaque métallique et la feuille d'or par induction. Depuis la feuille et la plaque sont fixées ensemble, ils reçoivent le même type de charges, à savoir positif ou négatif. Et comme une loi fondamentale de l'électricité est que, comme les frais se repoussent, la feuille d'or et de lumière est repoussé par la plaque.
Le électroscope ne consomme pas de courant tout en indiquant la présence d'électrons. En outre, il ne nécessite qu'une seule connexion à un circuit, et souvent pas de connexion directe du tout.
Comment le construire
Construire un électroscope a besoin d'un petit pot en verre, une petite bande de feuille d'or, et quelques bricoles de la boîte de courrier indésirable. La figure 1 montre les détails de la construction.
Faire un petit support en métal, comme le montre la figure. 1C. Tout métal non magnétique approprié tel que l'aluminium, le laiton ou le bronze de phosphore sera satisfaisante. Pour le support, couper un 1 1/8" bande x 3/8" . Percer" à partir d'une extrémité et 3/16" à partir du côté de la bande un trou de dégagement pour un boulon 6-32 (# 28 forage) 16/03. Enfin, faire un virage à angle droit pour former le support.
L'étape suivante consiste à découper un trou de dégagement -Diamètre 5/8" dans le centre de la partie supérieure du pot de métal. (Voir les figures. 1A et 1B). Il n'y a pas d'objection à faire de ce trou plus grand, mais il ne doit pas être inférieure à 5/8" . Pour couper le trou, l'auteur a utilisé un poinçon prise radio. Si un haut pot en plastique est utilisé, le trou ne sera pas nécessaire. L'électrode de prélèvement de l'électroscope se compose d'une 2" -long 6-32 boulon, et le but du trou de passage est d'isoler le boulon de la partie supérieure du pot de métal. Ce boulon est supporté par un petit carré de polystyrène (1 1 / 4" carré) fixé à l'intérieur de la partie supérieure du pot avec quatre petits 3-40 boulons et d'écrous, comme représenté sur les figures. 1A et 1B. Un trou de dégagement (# 28 forage) au centre de ce carré passe le boulon 6-32.
Fig. 1. Dans l'assemblage du électroscope, l'auteur a utilisé un pot d'arachide vide. L'insert en carton dans le couvercle est retiré et un trou est découpé dans le centre du couvercle métallique. Un petit carré de polystyrène est ensuite monté sous ce trou et un 2" boulon -Long fixé par le centre. A une extrémité. Monter l'équerre métallique représenté en (C). Coller la feuille d'or sur le support juste au-delà de la courbure que représenté en (A) et (B).
Maintenant fixer la feuille d'or. La feuille d'or est extrêmement léger et mince et doit être traitée dans un projet sans chambre. Au cours de cette opération, fermez les fenêtres et les portes et attacher un mouchoir ou un masque autour du nez et de la bouche pour empêcher souffler la feuille hors de forme. La feuille d'or est dans un livre de feuilles avec la séparation des pages de papier de soie. Il peut être acheté de la maison d'approvisionnement d'un signe peintres. Retirez une feuille avec une page de tissus de chaque côté et mettre ce « sandwich » sur une feuille de carton plat. Puis, avec une lame de rasoir ou un couteau Exacto, couper à travers le papier de soie et la feuille d'or pour obtenir une bande 3/4, » long et 3/8" de large. Avec un cure-dent en bois propre, enlever la couche supérieure de papier de soie, ce qui expose la feuille d'or. Ensuite, étaler une mince bande de ciment Duco (environ 1/16" de large) le long de la courbure supérieure du support;.. Ce domaine est illustré par les lignes d'ombrage sur la figure 1C Avant que le ciment a le temps de sécher, soulever l'ensemble par la partie supérieure du pot et appuyez rapidement sur le bord cimenté du support contre l'extrémité de la bande de feuille d'or. Cette procédure fixer la feuille sur le support. Visser le dessus sur le pot et l'électroscope est terminée.
Lorsque le pot repose sur son fond, la feuille d'or doit pendre contre le support. Comme le pot est incliné, la feuille doit balancer loin du support. Si elle colle sur le support, ce dernier n'a pas été nettoyé à fond, et doit être nettoyé à nouveau.
Un électroscope indique la présence d'une charge électrique comme une aiguille aimantée indique la présence d'un champ magnétique. Lorsque l'électrode de l'électroscope est touché à un objet chargé électriquement (ou, dans certains cas, simplement mis près d'elle), la feuille d'or s'éloignera du support métallique. Des tensions élevées balanceront la feuille sur les plus grandes distances.
Essayez peignage allègrement les cheveux et porte le peigne chargé près de la vis de pick-up. Voyez comment la feuille d'or monte pour indiquer la présence d'électricité statique. Une tige de verre frotté avec un tissu de soie donnera le même effet. L'électricité statique peut également être générée par la pose d'une feuille sèche de papier de machine à écrire sur un bureau hautement poli ou une table, ou sur le couvercle d'un magasin ayant une surface vitrée (comme ELECTRONICS populaire), et en frottant le papier vigoureusement avec un crayon de bois. Lorsque le papier est levé, il sera très chargé; et lorsqu'elle est amenée à l'électroscope, il dévie la feuille d'or. Traînant les pieds sur un tapis, puis toucher la vis de pick-up avec un doigt se traduira par une oscillation à haute tension de la feuille. Une brosse ou d'un balai poilu après caresser un sol ou dessus de table polie prend elle aussi une charge considérable d'électricité. Dans certaines localités, cependant, il est difficile de produire de l'électricité statique dans l'une des manières nous venons de décrire, sauf si le temps est frais et sec. jours ont souvent tendance à Humides ruiner les expériences.
Lorsque le micro électroscope est touché à une borne d'une alimentation électrique ou une batterie à haute tension, la feuille est déviée. Trois cents volts en courant continu se déplacera la taille de la feuille montré dans cet article de 45 °. le mouvement du vantail similaire est obtenu lorsque la vis est touché à une borne d'un condensateur chargé.
Électroscopes sont parfois utilisés dans l'industrie pour détecter les charges statiques sur papier, film photographique, tissu, feuilles de plastique, ceintures de machines, etc. Ils ont été utilisés dans les salles d'opérations chirurgicales et autour des camions d'huile dans le même but.
On a observé une pièce « chaud » de minerai radioactif pour décharger un électroscope chargé précédemment. Cependant, ne vous attendez pas à prendre cet instrument lors d'un voyage de prospection en place du compteur Geiger plus cher. Il est tout simplement pas assez sensible ou suffisamment robuste pour une telle application.
Electroscope Démonstration vidéo