ELEKTROSKOP: SEJARAH, CARA KERJANYA, UNTUK APA - DUDAS - 2025

Sebuah elektroskop adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi adanya muatan listrik pada benda-benda di dekatnya. Ini juga menunjukkan tanda muatan listrik; artinya, jika itu adalah muatan negatif atau positif. Instrumen ini terbuat dari batang logam yang dikurung di dalam botol kaca.

Batang ini memiliki dua lembaran logam yang sangat tipis (emas atau aluminium) yang dihubungkan di bagian bawahnya. Selanjutnya, struktur ini ditutup rapat dengan penutup yang terbuat dari bahan insulasi, dan di ujung atasnya terdapat bulatan kecil yang disebut "kolektor".

Saat mendekati benda bermuatan listrik ke elektroskop, dua jenis reaksi dapat disaksikan oleh lamellae logam yang terdapat di ujung bawah konfigurasi: jika lamellae terpisah satu sama lain, berarti benda tersebut memiliki muatan listrik yang sama dari pada elektroskop.

Di sisi lain, jika lamellae bersatu, itu menunjukkan bahwa benda tersebut memiliki muatan listrik yang berlawanan dengan muatan elektroskop. Kuncinya adalah mengisi elektroskop dengan muatan listrik bertanda yang diketahui; Jadi, dengan membuangnya akan memungkinkan untuk menyimpulkan tanda muatan listrik dari benda yang kita bawa ke alat tersebut.

Elektroskop sangat berguna dalam menentukan apakah suatu benda bermuatan listrik, serta memberikan petunjuk tentang tanda muatan dan intensitas muatan.

Sejarah

Elektroskop ditemukan oleh dokter dan fisikawan Inggris William Gilbert, yang menjabat sebagai fisikawan kerajaan Inggris pada masa pemerintahan Ratu Elizabeth I.

Gilbert juga dikenal sebagai "bapak elektromagnetisme dan listrik" berkat kontribusinya yang besar pada sains selama abad ke-17. Dia membangun elektroskop pertama yang diketahui pada tahun 1600, untuk memperdalam eksperimennya pada muatan elektrostatis.

Elektroskop pertama, yang disebut versorium, adalah alat yang terbuat dari jarum logam, yang berputar bebas di atas alas.

Konfigurasi versorium sangat mirip dengan jarum kompas, tetapi dalam hal ini jarum tidak termagnetisasi. Ujung-ujung jarum secara visual dibedakan satu sama lain; Selanjutnya, salah satu ujung jarum bermuatan positif dan ujung lainnya bermuatan negatif.

Mekanisme kerja versorium didasarkan pada muatan yang diinduksi di ujung jarum, melalui induksi elektrostatis. Jadi, bergantung pada ujung jarum yang paling dekat dengan benda di sekitarnya, reaksi ujung itu adalah mengarahkan atau menolak benda tersebut dengan jarum.

Jika benda itu bermuatan positif, muatan negatif pada logam akan tertarik ke benda itu, dan ujung bermuatan negatif akan mengarah ke benda yang memicu reaksi di versorium.

Sebaliknya, jika benda tersebut bermuatan negatif, kutub yang tertarik ke benda tersebut akan menjadi ujung positif dari jarum.

Evolusi

Pada pertengahan 1782, fisikawan Italia terkemuka Alessandro Volta (1745-1827) membangun elektroskop kondensasi, yang memiliki kepekaan penting untuk mendeteksi muatan listrik yang tidak dapat dideteksi oleh mikroskop pada masa itu.

Namun, kemajuan terbesar dari elektroskop datang dari tangan matematikawan dan astronom Jerman Johann Gottlieb Friedrich von Bohnenberger (1765-1831), yang menemukan elektroskop lembaran emas.

Konfigurasi elektroskop ini sangat mirip dengan struktur yang dikenal saat ini: perangkat terdiri dari bel kaca yang memiliki bola logam di bagian atasnya.

Pada gilirannya, bola ini dihubungkan melalui konduktor ke dua lembaran emas yang sangat tipis. "Roti emas" itu terpisah atau bergabung satu sama lain ketika benda yang bermuatan listrik statis mendekat.

Bagaimana cara kerjanya?

Elektroskop adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi listrik statis pada objek terdekat, memanfaatkan fenomena pemisahan lamellae internalnya karena tolakan elektrostatis.

Listrik statis dapat terakumulasi pada permukaan luar benda apa pun, baik dengan muatan alami atau dengan menggosok.

Elektroskop dirancang untuk mendeteksi keberadaan jenis muatan ini, karena transfer elektron dari permukaan yang bermuatan tinggi ke permukaan yang kurang bermuatan listrik. Selain itu, bergantung pada reaksi lamellae, itu juga bisa memberikan gambaran tentang besarnya muatan elektrostatis benda di sekitarnya.

Bola yang terletak di bagian atas elektroskop berfungsi sebagai entitas penerima muatan listrik dari benda yang diteliti.

Dengan mendekatkan benda bermuatan listrik ke elektroskop, benda itu akan memperoleh muatan listrik yang sama dengan benda itu; Artinya, jika kita mendekati benda bermuatan listrik dengan tanda positif, elektroskop akan memperoleh muatan yang sama.

Jika elektroskop diisi sebelumnya dengan muatan listrik yang diketahui, hal berikut akan terjadi:

- Jika benda memiliki muatan yang sama, lamellae logam di dalam elektroskop akan terpisah satu sama lain, karena keduanya akan saling tolak.

- Sebaliknya, jika benda memiliki muatan yang berlawanan, lamellae logam di dasar botol akan tetap menempel satu sama lain.

Lamellae di dalam elektroskop harus sangat ringan, sehingga beratnya diimbangi dengan aksi gaya tolakan elektrostatis. Jadi, dengan menjauhkan objek studi dari elektroskop, lamellae akan kehilangan polarisasinya dan akan kembali ke keadaan aslinya (tertutup).

Bagaimana cara bermuatan listrik?

Fakta pengisian elektroskop sangat diperlukan untuk dapat mengetahui sifat muatan listrik dari benda yang akan kita dekati alatnya. Jika muatan pada elektroskop tidak diketahui sebelumnya, tidak mungkin untuk menentukan apakah muatan pada benda sama atau berlawanan dengan muatan tersebut.

Sebelum mengisi daya elektroskop, itu harus dalam keadaan netral; yaitu, dengan jumlah proton dan elektron yang sama di dalamnya. Untuk alasan ini, disarankan untuk menyambungkan elektroskop ke ground sebelum mengisi daya, untuk memastikan netralitas muatan perangkat.

Elektroskop dapat dilepaskan dengan menyentuhnya ke benda logam, sehingga muatan listrik di dalam elektroskop terkuras ke tanah.

Ada dua cara untuk mengisi elektroskop sebelum mengujinya. Aspek yang paling relevan dari masing-masing hal tersebut dijelaskan di bawah ini.

Secara induktif

Ini tentang mengisi elektroskop tanpa membuat kontak langsung dengannya; yaitu, hanya mendekati suatu objek yang muatannya diketahui oleh bidang penerima.

Melalui kontak

Dengan menyentuh bidang penerima elektroskop secara langsung dengan benda yang bermuatan diketahui.

Untuk apa ini?

Elektroskop digunakan untuk menentukan apakah suatu benda bermuatan listrik, dan untuk membedakan apakah benda itu bermuatan negatif atau positif. Saat ini, elektroskopi digunakan dalam bidang percobaan, untuk mencontohkan dengan penggunaannya dalam mendeteksi muatan elektrostatis dalam benda bermuatan listrik.

Beberapa fungsi elektroskopi yang paling menonjol adalah sebagai berikut:

- Deteksi muatan listrik pada benda di dekatnya. Jika elektroskop bereaksi terhadap pendekatan benda, itu karena benda tersebut bermuatan listrik.

- Diskriminasi jenis muatan listrik yang dimiliki oleh benda bermuatan listrik, saat mengevaluasi pembukaan atau penutupan lamellae logam pada elektroskop, tergantung pada muatan listrik awal elektroskop.

- Elektroskop juga digunakan untuk mengukur radiasi dari lingkungan jika ada bahan radioaktif di sekitarnya, karena prinsip induksi elektrostatis yang sama.

- Alat ini juga dapat digunakan untuk mengukur jumlah ion yang ada di udara, dengan mengevaluasi kecepatan pengisian dan pengosongan elektroskop dalam medan listrik yang dikendalikan.

Saat ini, elektroskop banyak digunakan dalam praktik laboratorium di sekolah dan universitas, untuk menunjukkan kepada siswa dari berbagai tingkat pendidikan tentang penggunaan perangkat ini sebagai detektor muatan elektrostatis.

Bagaimana cara membuat elektroskop buatan sendiri?

Sangat mudah membuat elektroskop buatan sendiri. Unsur-unsur yang diperlukan dapat diperoleh dengan mudah dan perakitan elektroskopnya cukup cepat.

Di bawah ini adalah peralatan dan bahan yang dibutuhkan untuk membuat elektroskop buatan sendiri dalam 7 langkah mudah:

- Botol kaca. Itu harus bersih dan sangat kering.

- Sebuah gabus untuk menutup botol dengan rapat.

- Kabel tembaga berukuran 14 gauge.

- Tang.

- Gunting.

- Foil.

- Aturan.

- Sebuah balon.

- Kain wol.

Proses

Langkah 1

Potong kawat tembaga hingga Anda mendapatkan bagian yang kira-kira lebih panjang 20 sentimeter dari panjang wadah.

Langkah 2

Tekuk salah satu ujung kawat tembaga, buat semacam spiral. Bagian ini akan bertindak sebagai bola pendeteksi muatan elektrostatis.

Langkah ini sangat penting, karena spiral akan memfasilitasi transmisi elektron dari badan penelitian ke elektroskop, karena adanya luas permukaan yang lebih besar.

LANGKAH 3

Pergi melalui gabus dengan kabel tembaga. Pastikan bagian keriting mengarah ke atas elektroskop.

LANGKAH 4

Tekuk sedikit di ujung bawah kawat tembaga, membentuk L.

LANGKAH 5

Potong dua kertas aluminium menjadi segitiga kira-kira sepanjang 3 sentimeter. Kedua segitiga harus identik.

Pastikan lamellae cukup kecil agar tidak bersentuhan dengan dinding bagian dalam botol.

LANGKAH 6

Buat lubang kecil di sudut atas setiap foil dan masukkan kedua potongan aluminium ke ujung bawah kabel tembaga.

Usahakan untuk menjaga lembaran foil sehalus mungkin. Jika segitiga aluminium terlalu banyak pecah atau kusut, yang terbaik adalah mengulangi sampel sampai efek yang diinginkan diperoleh.

LANGKAH 7

Letakkan gabus di tepi atas botol dengan hati-hati agar aluminium foil tidak rusak atau rakitan yang dibuat hilang.

Kedua lamellae harus bersentuhan saat menyegel wadah. Jika tidak demikian, Anda harus mengubah tekukan kawat tembaga sampai lembarannya saling bersentuhan.

Uji elektroskop Anda

Untuk membuktikannya, Anda dapat menerapkan pengertian teoritis yang telah dijelaskan sebelumnya di seluruh artikel, seperti yang dijelaskan di bawah ini:

- Pastikan elektroskop tidak diisi: untuk melakukan ini, sentuh dengan batang logam untuk menghilangkan sisa muatan pada perangkat.

- Mengisi suatu benda secara elektrik: gosokkan balon ke kain wol untuk mengisi permukaan balon dengan muatan elektrostatis.

- Dekatkan objek yang bermuatan ke spiral tembaga: dengan latihan ini elektroskop akan diisi dengan induksi, dan elektron dari globe akan ditransfer ke elektroskop.

- Amati reaksi pelat logam: segitiga aluminium foil akan menjauh satu sama lain, karena kedua pelat berbagi muatan dengan tanda yang sama (negatif dalam hal ini).

Coba lakukan jenis pengujian ini pada hari-hari kering, karena kelembapan cenderung memengaruhi jenis eksperimen rumahan ini karena mempersulit elektron untuk berpindah dari satu permukaan ke permukaan lainnya.

Referensi

1. Castillo, V. (sf). Untuk Apa Elektroskop: Sejarah, Jenis, Fungsi Dan Bagian. Diperoleh dari: paraquesirve.tv
2. Cara membuat elektroskop (nd). Diperoleh dari: es.wikihow.com
3. Cara kerja elektroskop (2017). Diperoleh dari: como-funciona.co
4. Elektroskop daun emas (nd). Diperoleh dari: museocabrerapinto.es
5. The Electroscope (2010). Diperoleh dari: radioelectronica.es
6. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). Elektroskop. Diperoleh dari: es.wikipedia.org
7. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2016). Versorium. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org