Hva er årsaken til den Pithball å bevege seg i electroscope eksperimenter?

Elektroskop demonstrere hvordan objekter med like ladninger frastøter hverandre og hvordan objekter med ulike ladninger tiltrekker hverandre. Margen ball electroscope fått navnet sitt fra plantematerialet gang brukt til å lage en ball som, når de er koblet til en streng og riktig ionisert, tilsynelatende trosset tyngdekraften. Faktisk marg ball eksperimenter er i full overensstemmelse med Coulombs lov, et prinsipp om fysikk som forklarer hva som skjer når ladede partikler kommer sammen.

Grunnleggende

Enhver lett materiale som kan plukke opp og hold en elektrisk ladning kan være fashioned inn i margen ballen. Opprinnelig brukte forskerne marg, svampete materiale som holder vann inne karplanter. I dag, baller laget av plast, eller fra aluminiumsfolie, eller fra aluminiumsfolie pakket rundt plastballer, vil fungere fint. Gni en glasstav med silke å ​​fjerne noen elektroner fra stangen, noe som gir stangen en positiv ladning. Berøre stangen til marg ball, som er opphengt i en streng. Ballen får stangen positive ladning, fordi stangen har trukket frem noen av margen ball er elektroner. Nå gni stangen igjen, gjenopprette sin positiv ladning, og prøve å ta det til margen ballen. Ballen beveger seg bort fra stanga, fordi gjenstander med like ladninger frastøter hverandre.

Coulombs lov

Prøv det eksperimentet igjen med en electroscope utstyrt med to marg baller, hver hengende ned fra sin egen streng. Begge kulene vil bli positivt ladet og vil frastøte hverandre. Kulene svinge fra hverandre, og danner et omvendt "V." Hvor langt fra hverandre den kulene marg spredningen avhenger av hvor mange elektroner som hver og en har mistet til glasstaven; de flere elektroner tapt, jo større den positive ladningen på hver enkelt ball, og jo større frastøting. Det er Coulombs lov. Ballene er akkurat riktig avstand fra hverandre for deres frastøting å balansere tendensen av marg baller til å henge ned på endene av sine strenger - også kjent som tyngdekraften.

Motsetninger tiltrekker hverandre

Du kan også bruke marg ballen electroscope å vise hvordan objekter med ulikt kostnader vil bli trukket til hverandre. Først får de marg baller positivt ladede med glasstaven du gnidd med silke. Deretter gni en ebonitt stang med pels. Ebonitt er en hard gummi, som trekker ut elektroner fra pelsen, noe som gjør ebonitt stang negativt ladet. Flytt den mot de to marg baller, som vil bli trukket mot stangen, selv om ballene likevel prøve å holde fra hverandre. Positive ladningene trekkes til negative ladninger, og vice versa. Det er den elektromagnetiske kraften. Det holder negativt ladede elektronene sirkle positivt ladede protoner i et atom kjerne, til noen utenfor kraft - la oss si en god rubbing - endrer balansen.

Induksjon og kontakt

Kostnader kan formidles ved kontakt, to objekter rørende, eller ved induksjon - to stedene nesten rørende. En ballong gnidd med pels blir negativt ladet, og når flyttet nær to hengende marg baller vil gjøre både marg baller negativt ladet, så ballene spredt fra hverandre. Flytt ballongen unna, og ballene trekke sammen igjen. Trykk hver marg ball separat til ladet ballong (forsiktig, for å unngå utlading ballene), og ballene flytte fra hverandre og holde hverandre. Forskjellen er at den induserte kostnader er ikke permanent.