Thiết bị và nguyên lý hoạt động của máy soi điện
máy soi điện — thiết bị trình diễn đơn giản nhất được thiết kế để chỉ ra sự có mặt của điện tích trong các vật tích điện (nhiễm điện) tương tác với nó.
Nguyên tắc hoạt động của thiết bị này dựa trên quy tắc cơ bản của tĩnh điện - các vật thể cùng tên đẩy nhau. Máy quang điện đơn giản nhất luôn có thể được tìm thấy trong văn phòng vật lý được trang bị tốt của bất kỳ trường học hiện đại nào. Rốt cuộc, bạn có thể dễ dàng tạo ra một mô hình cơ bản của máy soi điện hai lưỡi bằng các phương tiện ngẫu hứng.
Máy quang điện có thiết kế nguyên thủy nhất bao gồm một thanh điện cực kim loại cố định theo chiều dọc, ở đầu dưới của chúng được treo hai cánh hoa bằng giấy hoặc lá kim loại mỏng, có thể tự do lệch hướng ngược nhau. bằng lực tĩnh điện.
Để đảm bảo các cánh hoa được nghỉ ngơi và bảo vệ chúng khỏi các luồng không khí, gió, v.v. vô tình, điện cực que cùng với các cánh hoa được cố định bên trong một hộp có kính trong suốt ở phía người quan sát hoặc đơn giản là bên trong một tấm kính bóng đèn tròn. Đầu của thanh điện cực được đưa ra khỏi bóng đèn để các vật tích điện có thể chạm vào nó.
Thật tốt nếu một thiết bị đầu cuối ở dạng đĩa hoặc quả bóng được gắn vào thanh nhô ra để dễ dàng tiếp xúc với các vật thể. Tốt nhất là hút không khí ra khỏi bình để điện tích cánh hoa được giữ lại càng lâu càng tốt trong suốt quá trình trình diễn.
Phí liên hệ trực tiếp
Tại thời điểm chạm vào đầu cực của thanh của máy quang điện với một vật tích điện, giả sử cọ xát trên len bằng một thanh gỗ mun, điện tích chạy dọc theo thanh trên các cánh hoa treo bình tĩnh, do đó các cánh hoa được tích điện cùng tên và cùng dấu với vật được mang, bất kể vật này được tích điện với dấu hiệu nào.
Các cánh hoa tích điện ngay lập tức đẩy nhau dưới ảnh hưởng của lực Coulomb và phân kỳ theo các hướng khác nhau. Máy quang điện cho thấy — điện tích trên vật thể đã và đang được lấy một phần từ các cánh hoa… Nếu sau khi chạm vào vật thể bị loại bỏ, cánh hoa sẽ vẫn ở trạng thái loãng.
Phí theo ảnh hưởng
Ngay cả khi bạn chỉ đưa một vật tích điện vừa đủ (có nghĩa là bạn hoàn toàn không chạm vào nó, chỉ đưa nó lại gần hơn) đến thanh điện nghiệm, các cánh hoa vẫn sẽ phân tán. Được gọi là tính phí theo ảnh hưởng.
Giả sử vật được mang được tích điện dương, thì khi nó được đưa đến cực của máy quang điện, một điện tích âm sẽ đến cực từ các cánh hoa dọc theo thanh nhằm cố gắng bị hút bởi điện tích dương của vật được mang. Nhưng khi điện tích âm này rời khỏi cánh hoa, do đó, bản thân các cánh hoa trở nên tích điện dương và ngay lập tức phân tán.
Nhưng ngay sau khi vật nâng lên được lấy ra, các cánh hoa sẽ lại hạ xuống, vì điện tích sẽ lại được phân bố đồng đều trên thanh và các cánh hoa, giống như trong máy quang điện phóng điện trước khi vật tích điện tiếp cận.
Và thông qua ảnh hưởng, bạn có thể sạc điện cho máy quang điện để ngay cả với khoảng cách của vật sạc, các cánh hoa vẫn được tích điện. Để làm điều này, bạn có thể kết nối một dây nối đất với cực của máy soi điện và khi một vật tích điện được nâng lên, hãy loại bỏ mặt đất. Các cánh hoa sẽ bị phân tán bởi điện tích dư thừa từ mặt đất và sự cân bằng sẽ không trở lại, ngay cả khi phần tử sạc được tháo ra.
Dỡ hàng
Nếu thanh của một máy quang điện đã tích điện được chạm vào một vật thể tích điện trái dấu, thì các cánh hoa ban đầu tách ra theo các hướng khác nhau sẽ bắt đầu tiến lại gần nhau. Bằng cách này, máy soi điện cho phép bạn xác định dấu hiệu tương đối của điện tích của cơ thể đang được nghiên cứu.
Ứng dụng của tĩnh điện: