تحقیق در مورد الکتروسکوپ یا برق نما و کاربردش

با دستگاه الکتروسکوپ آشنا شوید!

الکتروسکوپ یک وسیله ساده و کاربردی برای تشخیص بار الکتریکی است. این دستگاه به شما نشان می‌دهد که یک جسم بار الکتریکی دارد یا نه و اگر دارد، این بار از چه نوعی است (مثبت یا منفی).

کار کردن با الکتروسکوپ بسیار آسان است. کافیست یک جسم باردار را به کلاهک فلزی آن نزدیک کنید. اگر جسم باردار باشد، دو ورقه فلزی نازک داخل دستگاه از هم فاصله می‌گیرند. هرچه این فاصله بیشتر باشد، یعنی بار الکتریکی جسم بیشتر است.

این دستگاه نه تنها وجود بار، بلکه نوع آن را نیز مشخص می‌کند. برای مثال اگر یک شانه پلاستیکی را به موهایتان مالش دهید و سپس به الکتروسکوپ نزدیک کنید، ورقه‌های داخل آن از هم جدا می‌شوند که نشان می‌دهد شانه باردار شده است.

به طور خلاصه، الکتروسکوپ مانند یک نشان‌دهنده بار الکتریکی عمل می‌کند که به کمک آن می‌توانیم حضور و نوع بار الکتریکی اجسام مختلف را به سادگی تشخیص دهیم.

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. با مشاهده این حرکت، می‌توان فهمید که آیا جسم بار دارد یا نه و حتی نوع بار آن مثبت یا منفی است. از این ابزار بیشتر برای بررسی بارهای ساکن و آزمایش‌های مربوط به الکتریسیته 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 دستگاه معمولاً از یک محفظه شیشه‌ای تشکیل شده که داخل آن دو ورقه نازک فلزی سبک وجود دارد. این ورقه‌ها به یک میله فلزی وصل شده‌اند.

وقتی یک جسم دارای بار الکتریکی را به سر میله نزدیک می‌کنیم، بار الکتریکی از طریق میله به ورقه‌ها منتقل می‌شود. اگر بار جسم و بار ورقه‌ها هم‌نام باشند، ورقه‌ها از هم دور می‌شوند و اگر ناهم‌نام باشند، به هم نزدیک می‌گردند. با مشاهده این حرکت می‌توان فهمید که آیا جسم بار دارد و نوع بار آن چیست.

الکتروسکوپ در آزمایش‌های مختلف فیزیک، به ویژه برای آموزش و نمایش الکتریسیته ساکن و اثرات آن، بسیار کاربرد دارد. این وسیله کمک می‌کند تا دانش‌آموزان و علاقه‌مندان، رفتار و ویژگی‌های بارهای الکتریکی را بهتر درک کنند.

کاربرد برق نما یا الکتروسکوپ

دستگاه برق‌نما یا الکتروسکوپ، وسیله‌ای است که برای شناسایی و بررسی بارهای الکتریکی به کار می‌رود. این وسیله بیشتر در آزمایش‌های مربوط به بارهای ساکن استفاده می‌شود و نشان می‌دهد که یک جسم باردار است یا نه. وقتی یک شیء باردار به الکتروسکوپ نزدیک شود، ورقه‌های فلزی داخل آن از هم فاصله گرفته یا حرکت می‌کنند و همین حرکت نشان می‌دهد که بار الکتریکی وجود دارد.

الکتروسکوپ علاوه بر تشخیص وجود بار، می‌تواند نوع آن (مثبت یا منفی) را نیز مشخص کند. همچنین با کمک این دستگاه می‌توان آزمایش‌هایی انجام داد تا ببینیم بارهای الکتریکی چگونه بین اجسام جابه‌جا می‌شوند یا چگونه روی مواد مختلف تأثیر می‌گذارند. الکتروسکوپ در آموزش فیزیک نیز نقش مهمی دارد و به دانش‌آموزان کمک می‌کند تا مفاهیم اصلی الکتریسیته 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 می‌شود یا با آن تماس برقرار می‌کند، بار الکتریکی به میله و صفحات فلزی داخل دستگاه منتقل می‌شود. اگر بار جسم و بار صفحات یکسان باشد، صفحات از هم فاصله می‌گیرند، زیرا بارهای همنام همدیگر را می‌رانند. هرچه این فاصله بیشتر باشد، نشان‌دهنده مقدار بار بیشتر است. اما اگر جسمی با بار مخالف نزدیک الکتروسکوپ شود، صفحات دوباره به هم نزدیک می‌شوند. با مشاهده این تغییرات می‌توان فهمید که آیا جسم بار دارد و نوع بار آن چیست.

ساخت برق نما

برای درست کردن یک برق‌نمای ساده، اول باید یک بطری پیدا کنی که از جنس شیشه یا پلاستیک شفاف باشد تا بتوانی داخلش را ببینی. به جز بطری، به چند وسیله دیگر هم نیاز داری: یک تکه سیم نازک مسی، دو ورقه نازک از جنس فلز (مثل آلومینیوم) و یک درپوش پلاستیکی یا چوبی.

ابتدا باید درپوش بطری را سوراخ کنی تا سیم مسی از آن رد شود. این سوراخ باید طوری باشد که سیم کاملاً صاف و محکم در آن قرار بگیرد و نلرزد. بعد، دو ورقه فلزی را به انتهای پایینی سیم وصل کن. این ورقه‌ها باید آزادانه آویزان باشند تا وقتی بار الکتریکی به آن‌ها می‌رسد، بتوانند حرکت کنند.

بعد از وصل کردن ورقه‌ها، سیم را داخل بطری بگذار و درپوش را محکم ببند. دقت کن که قسمت بالایی سیم باید از درپوش بیرون بزند تا بتوانی اجسام دارای بار الکتریکی را به آن نزدیک کنی. وقتی یک جسم باردار را به سر سیم نزدیک کنی، بار الکتریکی به ورقه‌ها منتقل می‌شود و بسته به نوع بار، ورقه‌ها یا از هم فاصله می‌گیرند یا به هم نزدیک می‌شوند. از این وسیله می‌توانی برای تشخیص بار الکتریکی و آزمایش‌های مربوط به برق ساکن استفاده کنی.

تشخیص نوع بار با الکتروسکوپ

برای پیدا کردن نوع بار الکتریکی با الکتروسکوپ، اول باید خود دستگاه دارای بار شود. به این صورت که یک شیء باردار را نزدیک میله فلزی آن می‌آوریم. در اثر این کار، دو ورقه فلزی داخل الکتروسکوپ به خاطر داشتن بار همنام از هم فاصله می‌گیرند.
حالا برای تشخیص نوع بار یک جسم جدید، آن را به میله الکتروسکوپ نزدیک می‌کنیم.
اگر دیدیم ورقه‌ها باز هم بیشتر از هم دور 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.