فیزیک سطح: مبتدی

‫بررسی عملکرد الکتروسکوپ و شناسایی نوع بار الکتریکی

⏱ 5 دقیقه زمان اجرا 🧪 0 قلم وسیله لازم
▶

درباره‌ی آزمایش

‫بار الکتریکی یکی از ویژگی‌های اساسی مواد است که باعث ایجاد نیروهای جاذبه و دافعه بین اجسام می‌شود. برای تشخیص وجود بار الکتریکی در اجسام و بررسی نوع آن‌ها از وسیله‌ای به نام الکتروسکوپ استفاده می‌شود. در این آزمایش با ساختار و عملکرد الکتروسکوپ آشنا شده و روش تشخیص باردار بودن اجسام و تعیین نوع بار الکتریکی آن‌ها را بررسی می‌کنیم.
‫الکتروسکوپ وسیله‌ای برای تشخیص وجود بار الکتریکی و بررسی نوع آن است. هنگامی که یک جسم باردار را به کلاهک الکتروسکوپ نزدیک می‌کنیم، به دلیل القای الکتریکی، بارهای موجود در الکتروسکوپ جابه‌جا می‌شوند. در نتیجه، برگ‌های فلزی آن دارای بارهای هم‌نام شده و یکدیگر را دفع می‌کنند؛ بنابراین برگ‌ها از هم باز می‌شوند.

برای تشخیص نوع بار، ابتدا باید الکتروسکوپ را با بار مشخصی باردار کنیم. اگر جسمی با بار هم‌نام به کلاهک نزدیک شود، میزان بازشدگی برگ‌ها افزایش می‌یابد؛ اما اگر بار جسم ناهم‌نام باشد، میزان بازشدگی برگ‌ها کاهش پیدا می‌کند.
نتیجه‌گیری:
در این آزمایش آموختیم که الکتروسکوپ ابزاری برای تشخیص وجود بار الکتریکی در اجسام است. همچنین با بررسی میزان بازشدگی برگ‌های آن می‌توان با استفاده از یک بار مرجع مشخص، نوع بار الکتریکی جسم را تشخیص داد. این آزمایش نشان می‌دهد که بارهای هم‌نام یکدیگر را دفع و بارهای ناهم‌نام یکدیگر را جذب می‌کنند.

مراحل اجرا

  • ‫ابتدا الکتروسکوپ را روی سطحی ثابت قرار دهید و از بسته بودن برگ‌های آن اطمینان حاصل کنید.
  • یک میله شیشه‌ای یا پلاستیکی را با پارچه مناسب مالش دهید تا باردار شود.
  • میله باردارشده را به کلاهک فلزی الکتروسکوپ نزدیک کنید، بدون آنکه با آن تماس پیدا کند.
  • تغییر وضعیت برگ‌های فلزی الکتروسکوپ و باز شدن آن‌ها را مشاهده کنید.
  • میله را از کلاهک دور کنید و وضعیت برگ‌ها را دوباره بررسی کنید.
  • برای تشخیص نوع بار، ابتدا الکتروسکوپ را با یک بار الکتریکی مشخص باردار کنید. سپس میله‌ای با بار نامشخص را به کلاهک آن نزدیک کنید و تغییر میزان بازشدگی برگ‌ها را بررسی کنید.