Fizika (7-8.)
Az elektroszkóp működése – a töltésátadás este
Felhasználói leírás
Az elektroszkópok töltéssel való felruházásának bemutatása. Az elektromos állapot kimutatására szolgáló eszköz az elektroszkóp minden fizika szertárban megtalálható. Miként is képes ez az egyszerű, akár házilag is elkészíthető műszer kimutatni az elektromos teret? Vizsgáljuk meg, hogyan működik!
HTTPS://YOUTU.BE/IQ8N-BLHILQ
HTTPS://YOUTU.BE/ORSTIS1YS7C
Feladatok
- FELADAT
Érints töltött ebonitrudat az elektroszkóp félgömbjéhez!
Figyeld meg, mit mutat az elektroszkóp mutatója!
Hogyan viselkednek a töltések az elektroszkópon?
Magyarázd meg a jelenséget!
Ha az elektroszkóphoz töltött testet érintünk, az elektroszkóp mutatója kitér, az elektroszkóp töltést jelez. A jelenség magyarázata, hogy a negatívra feltöltött testről töltések lépnek át az elektroszkópra, ami a mutató és a felfüggesztés azonos töltését eredményezi, így a mutató az azonos töltések taszító hatása miatt kitér. Ha a töltött testet elvesszük, a többlettöltés az elektroszkópon megmarad. - FELADAT
Semlegesítsd az elektroszkópot, és végezd el a kísérletet töltött üvegrúddal is!
Fogalmazd meg a tapasztalatokat!
Az elektroszkóp viselkedését nem befolyásolja a hozzá érintett test töltése, az elektroszkóp ebben az esetben is töltést jelez. Azonban, ha pozitív töltéssel rendelkező testet érintünk az elektroszkóphoz, a negatív töltések az elektroszkópról lépnek át a pozitív testre, így az elektroszkópon a pozitív töltések túlsúlya lesz megfigyelhető. - FELADAT
Gondold végig, miért csak a negatív töltések mozognak?
Az anyagok kétféle töltését a bennük található protonok és elektronok hordozzák. A protonok az atommagban helyhez kötötten találhatók, míg az elektronok a rácstípustól függően vagy kötötten (ionrács, atomrács) vagy delokalizáltan helyezkednek el (fémrács). Dörzsölés hatására a rácsatomok külső elektronjai szakadnak le, de a pozitív töltések dörzsöléssel nem szakíthatók ki az atommagból.
Az anyag pozitív töltése elektronhiányt, míg negatív töltése elektrontöbbletet jelent. - FELADAT Hogyan semlegesíthető az elektroszkóp?
Mit jelent a földelés?
Az elektroszkóp semlegesítése során a rajta lévő töltéstöbbletet szüntetjük meg. Negatív töltéssel rendelkező elektroszkópról elvezetjük a többlet elektronokat, míg a pozitív töltéssel rendelkező elektroszkópra elektronokat juttatunk. A semlegesítés legegyszerűbb módja a földelés, melynek során a feltöltött elektroszkópot a földdel kötjük össze. Mivel a föld jó vezető, így a többlet elektronokat könnyen elvezeti. A pozitívra töltött elektroszkóp esetén a földből föláramló elektronok semlegesítik az elektroszkópot. - FELADAT
Miért kell végighúzni a feltöltött szigetelőrudat az elektroszkóp vezető félgömbjén?
A pálcák szigetelő anyagukból kifolyólag csak a felszínükön tudnak töltést felvenni, illetve leadni. A felszínen lévő többlet töltést csak azon a helyen vesztik el, amely az elektroszkóppal érintkezik.