Электрометр и электроскоп — приборы для измерения заряда

Для измерения заряда используют электроскоп и электрометр. Эти приборы позволяют определить знак заряда, а, так же, оценить величину заряда.

Электроскоп

Электроскоп позволяет обнаружить электрический заряд и оценить его величину приблизительно.

Рис. 1. Электроскоп содержит металлический стержень, к которому с одной стороны прикреплена чаша, а с другой – две полоски бумаги. Некоторые электроскопы снабжены шкалой

Устроен прибор так. Металлический стержень вертикально входит в металлический корпус (рис. 1).

К стержню с одной стороны присоединена чаша, изготовленная из металла. Чаша находится в верхней части стержня, за пределами корпуса электроскопа.

А к другому концу стержня, находящемся внутри корпуса, присоединены две тонкие полоски бумаги.

Между стержнем и корпусом находится пробка из пластмассы. Она не дает заряду со стержня стекать на корпус.

В корпусе с двух сторон присутствуют стеклянные окошки, чтобы можно было наблюдать за поведением бумажных полосок.

Так же, в корпус встроена шкала с делениями. Она помогает оценивать углы, на которые бумажные полоски расходятся.

Некоторые электроскопы имеют боле простую конструкцию (рис. 2). В них стержень с листочками помещается в стеклянную колбу. Шкала в таких простейших приборах не предусмотрена.

Рис. 2. Самодельный электроскоп не содержит шкалы, металлический стержень с полосками бумаги помещен в стеклянную колбу

Как пользоваться электроскопом

Рассмотрим незаряженный электроскоп. Поднесем к его чаше натертый шерстью кусочек эбонита. Листочки при этом разойдутся в стороны (рис. 3). Первоначальное положение листочков обозначено на рисунке пунктирными линиями.

Рис. 3. Когда к чаше незаряженного электроскопа подносят заряженное тело, полоски бумаги расходятся в стороны

Чем больше заряд поднесенного наэлектризованного тела, тем на большие углы расходятся полоски бумаги.

Зарядим теперь электроскоп положительным зарядом. Для этого прикоснемся к его чаше кусочком стекла, натертого о шелк.

Прикоснувшись к чаше электроскопа, можно передать ему заряд. Чем больше заряд, тем сильнее отклоняются листочки.

Поднесем теперь к чаше положительно заряженного прибора тело, имеющее такой же — положительный знак заряда. Прикасаться телом к чаше не будем.

Мы увидим, что листочки разойдутся в стороны еще больше (рис. 4).

Рис. 4. К чаше заряженного (+) электроскопа подносят (+) заряженное тело, полоски отклоняются сильнее

Если же к чаше заряженного прибора поднести заряд противоположного знака, угол между его листочками уменьшится (рис. 5).

Рис. 5. К чаше заряженного (+) электроскопа подносят (-) заряженное тело, полоски сближаются, уменьшая угол отклонения

Зная знак заряда электроскопа, можно определить знак заряда тела.

По углу отклонения бумажных полосок можно судить о том, уменьшился или увеличился заряд электроскопа.

Чем больше угол, тем больше наэлектризован прибор, тем больший заряд находится на нем.

Электрометр

Еще один прибор, с помощью которого можно оценить заряд, называется электрометром.

Его устройство отличается от электроскопа тем, что вместо полосок бумаги содержит легкую металлическую стрелку (рис. 6). Она хорошо сбалансирована и может вращаться, отклоняясь от стержня на различные углы. Ось вращения стрелки проходит через ее центр, а максимальный угол отклонения составляет около 90 градусов.

Рис. 6. Электрометр вместо двух бумажных полосок содержит тонкую металлическую стрелку

Когда мы сообщаем электрометру заряд, стрелка от стержня заряжается, отталкивается от него и отклоняется на некоторый угол.

Электрометр обладает несколько большей чувствительностью по сравнению с электроскопом. Во всех конструкциях электрометров обязательно присутствует шкала.