الکتروسکوپ یا برقنما - آموزش تصویری - زبان ساده

1 - الکتروسکوپ یا برقنما چیست؟ و چه کاربردی دارد؟

الکتروسکوپ اولین بار توسط ویلیام گیلبرت اختراع شد. وسیله ای که او ساخته بود از یک میله مرکزی و ورقه طلا ساخته شده بود. این مجموعه را داخل یک محفظه شیشه ای قرار داده بود تا بارهای ناخواسته تاثیری در کار آن نداشته باشند. به طور خلاصه با الکتروسکوپ معمولا کار های زیر را انجام می دهند:

1. آیا جسم دارای بار الکتریکی است؟
2. بار جسم از جه نوعی است یعنی مثبت است یا منفی؟
3. آیا یک جسم رسانا است یا نارسانا؟
4. بار کدام جسم بیشتر است؟

2 - ساختمان الکتروسکوپ چگونه است؟

معمولا یک الکتروسکوپ از یک کلاهک فلزی یک میله مرکزی رسانای رابط و یک یا دو زروق و نیز یک محفظه شفاف معمولا شیشه ای تشکیل شده است. البته ممکن است این کلاهک به صورت یک قرص و یا یک کره باشد. در هر صورت به آن کلاهک می گوییم. در الکتروسکوپ های آزمایشگاهی معمولا از بدنه فلزی استفاده می کنند. برای تخلیه بارهای ناخواسته آن را به زمین متصل می کنند.

شما می توانید به کمک شیشه مربا و چند ورق نازک فویل آلومینیوم، به راحتی یک الکتروسکوپ بسازید. برای میله مرکزی نیز از مفتول مسی، و برای کلاهک از یک سکه استفاده کنید استفاده کنید. برای آنکه این میله مسی با درب فلزی مربا تماس نداشته باشد از چوب پنبه استفاده نمایید. دقت که برای استفاده از آن بهتر است در روز های خشک آزمایش های خود را انجام دهید.

البته اگر سری به آزمایشگاه های الکتریسیته ساکن بزنید انواع مختلفی از الکتروسکوپ ها را خواهید دید. اما اساس کار آنها شبیه هم است.

3 - الکتروسکوپ چگونه کار می کند؟ چگونه از آن استفاده کنیم؟

1. تشخیص باردار بودن اجسام: برای این کار، جسم را به کلاهک الکتروسکوپ نزدیک می کنیم اگر زرورق ها حرکت کردند می فهمیم که جسم دارای بار الکتریکی است. اگر جسم رسانا باشد با دست آن را نگیرید. زیرا بار آن تخلیه شده و آزمایش شما درست جواب نمی دهد.
2. تشخیص نوع بار الکتریکی: ابتدا به یک الکتروسکوپ مقداری بار می دهیم که علامت این بار را می دانیم. چون در این حالت زرورق ها باردار هستند، از هم فاصله دارند. حال جسم را به کلاهک الکتروسکوپ نزدیک می کنیم، اگر فاصله زرورق ها بیشتر شد می فهمی که بار جسم و بار الکتروسکوپ از یک نوع است و اگر فاصله کمتر شده یعنی بار جسم مخالف بار الکتروسکوپ است.
3. تشخیص رسانا بودن اجسام: ابتدا به الکتروسکوپ مقداری بار می دهیم. بنابراین زرورق ها از هم فاصله می گیرند. حال یک سر جسم را با دست می گیریم و سر دیگر را با کلاهک تماس می دهیم اگر زرورق ها حرکت نکردند یعنی جسم نارسانا است. اما اگر زرورق ها به هم چسبیدند یعنی جسم رسانا است. اگر جسم رسانا باشد، بار الکتروسکوپ از مسیر جسم رسانا به دست منتقل شده و تخلیه می گردد.
4. مقایسه اندازه بار دو جسم: دو جسم را در شرایط مشابه به کلاهک نزدیک می کنیم. هر کدام که تاثیر بیشتری روی زرورق ها داشت بار بیشتری دارد.