I denna simulering visas ett instrument som användas för
att påvisa och mäta laddning. Det finns ett lättrörligt
metallblad som hänger intill och elektriskt kopplad till en fast metalldel
som är isolerad från jorden men med förbindelse till en
platta ovanför.
Ovanför finns en laddad stav med röda laddningar.
Rött brukar användas för positiva laddningar. Det skulle
kunna vara en glasstav som gnuggats med silke. Glaset blir då positivt
laddat (genom att tappa elektroner till silke). Olika ämnen kan ha
olika tendenser när det gäller att anta en viss laddning: förteckning.
I metalldelarna av elektroskopet kan elektroner (blå
laddningar) påverkas av laddningar i närheten så att de
flyttar på sig. Ställen som elektroner lämnat blir positiva.
Glasstaven är en isolator, så de uppkommna laddningarna
kan inte flytta sig i den. I simulering nedan kan man följa två
fall:
Staven närmar sig, nuddar plattan på elektroskopet och
dras bort.
Staven närmar sig och dras längs plattan innan den dras bort.
Prova båda varianter och svara på frågorna.
Fall 1. Nudda
Gör elektroskopet utslag innan den nuddas av staven? Svar: Ja. Närheten
av den positivt laddade staven har dragit upp elektroner till toppen.
Detta leder till att nederdelarna av elektroskopet är (positivt)
laddade och repellerar varandra. Närheten av en laddningar på
staven har "inducerat" laddningar i den tidigare oladdade elektroskopet.
Vad händer då plattan nuddas? Svar: En positiv laddning
och en negativ laddning möts och neutraliserar varandra. I och med
att glasstaven är isolator kan inte positiva laddningarna som inte
direkt rör plattan vandra över till plattan.
Vad händer när glasstaven dras bort? Svar: Utslaget på
elektroskopet minskar när elektronerna vandrar ner igen och neutraliserar
alla positiva laddningar utom en.
Fall 2. Stryka av
Vad händer då staven stryks utmed plattan? Svar: Flera positiva och
negativa laddningar kommer i kontakt med varandra och neutraliseras.
Vad händer när glasstaven dras bort? Svar: Utslaget på
elektroskopet minskar inte. Det är kvar en stark positiv nettoladdning
på elektroskopet.
Vilket sätt är effektivaste för att ladda upp elektroskopet
med en laddad isolator? Svar: Att stryka
över plattan så att så många laddningar
som möjligt överförs, är effektivast.
Skulle det spela någon roll om staven hade varit negativt laddad
(till exempel en ebonitstav)? Svar: Det hade varit så
att elektroner skulle stötas bort från övreplattan som
skulle blivit positiv. Rörliga metalldelarna nere skulle blivit negativt
laddade och repelerat varandra. Men allt skulle se likadant
ut. (Man ser inte elektronerna.)
Skulle det spela någon roll om man hade en laddad metallcylinder
(på ett isolerande handtag) i stället för staven? Svar: I detta fall skulle
det inte vara någon skillnad mellan att "nudda" eller
"stryka". Så snart man nuddar skulle elektoner flyta omedelbart
omkring tills en kraftjämvikt uppstår. Ytterligare förändring
av laddningplacering skulle inte ske om man strök den fram och åter
eller snurrade den. (Möjligen kunde små effekter ske på
grund av vissa geometriska effekter, typ spetsverkan.)
Här kan du se en film av hur det ser
ut i verkligheten:
Denna sida använder Physlets appletprogram utvecklat
vid "Davidson
College"
skapad Andrew Duffy / Översatt och utökad Jeff Forssell