Теория:
Электроскоп — прибор для обнаружения и определения знака электрического заряда.
Принцип действия основан на отталкивании одноимённо заряженных тел. Состоит из металлического стержня с прикрепленными к нему двумя тонкими полосками фольги или бумаги. При прикосновении к стержню заряженного предмета заряды перетекают на полоски, которые оказываются заряженными одинаково и отталкиваются друг от друга. Электроскоп использовался на ранних этапах изучения электричества, а его принцип применяется в некоторых видах индивидуальных дозиметров.
Электроскоп впервые создан в \(1745\) году российским физиком Г. В. Рихманом (\(1711\)–\(1753\)).
Рис. \(1\). Георг Вильгельм Рихман
Строение простейшего электроскопа:
- металлический корпус;
- стеклянные стенки;
- металлический стержень;
- металлические листочки (лепестки);
- пластмассовая пробка.
Рис. \(2\). Электроскоп
Зарядим электроскоп положительно.
1. Поднесём палочку, имеющую положительный заряд. Лепестки разойдутся сильнее, так как часть положительного заряда перейдёт на электроскоп.
| Рис. \(3\). Воздействие положительно заряженной палочки |
2. Поднесём палочку, имеющую отрицательный заряд. Лепестки сблизятся, так как часть положительного заряда нейтрализуется электронами, перешедшими с отрицательно заряженной палочки.
| Рис. \(4\). Воздействие отрицательно заряженной палочки |
По изменившемуся углу отклонения лепестков электроскопа мы можем определить знак заряда поднесённого тела.
Количество заряда, переданное электроскопом, можно определить по изменению положения металлизированных листочков. Чем больше заряда перешло на электроскоп, тем сильнее листочки отклонятся от первоначального положения. Если листочки висят свободно, то заряда на электроскопе нет.
Электрометр — устройство для измерения величины электрического заряда и напряжения на объектах.
Более чувствителен, чем электроскоп, и может фиксировать не только относительные, но и количественные значения. Используется в физике для изучения электростатики, законов Кулона, поляризации диэлектриков, трибоэлектрического эффекта и других явлений. Современные электрометры могут быть цифровыми, с дисплеем и возможностью передачи данных на компьютер.
Электрометр — это электроскоп, в котором нанесена шкала для определения количества изменившегося заряда. На его металлическом стержне прикреплена лёгкая металлическая пластина, которая отклоняется при появлении заряда. Чем больший заряд сообщаем электрометру, тем больший угол отклонения стрелки указателя получается.
Рис. \(5\). Передача заряда на электрометр
Электростатическая защита и заземление электроприборов — это технические меры, направленные на предотвращение повреждений оборудования и обеспечение безопасности людей.
Они применяются в различных сферах: от микроэлектроники до промышленного производства и бытового использования. Для электростатической защиты применяются антистатические материалы (напольные покрытия, одежда, обувь, мебель, тара для хранения компонентов), ионизаторы воздуха (нейтрализуют заряды на диэлектриках).
Заземление — это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством.
Оно обеспечивает путь с минимальным сопротивлением для электрического тока в случае аварийной ситуации, снижая риск поражения человека и повреждения оборудования.
Копировальный аппарат (ксерокс) — устройство для факсимильного воспроизведения оригиналов (документов, фотографий, рисунков) на бумаге или другом материале.
Наиболее распространён электрографический (ксерографический) метод копирования. Процесс включает светоэкспозицию (формирование невидимого электростатического изображения на фоторецепторе), проявление (нанесение тонера), перенос изображения на бумагу, закрепление (расплавление тонера) и очистку. Копировальные аппараты бывают аналоговыми и цифровыми, различаются по формату, скорости копирования, цветопередаче и другим характеристикам.
Рис. \(6\). Ксерокс
Струйный принтер — тип принтера, который создаёт изображения и текст, распыляя крошечные капли жидких чернил на бумагу.
Печатающая головка содержит сопла, которые аккуратно размещают чернила в нужных местах. Принтер перемещает бумагу под печатающей головкой, обеспечивая точное выравнивание. Используются разные технологии струйной печати: с электростатическим управлением, термоэлектрическая (пузырьково-струйная) и пьезоэлектрическая. Струйные принтеры подходят для печати фотографий, графики, документов, а также для рукоделия и печати на различных материалах (ткань, пластик и др.).
Рис. \(7\). Струйный принтер