¿Cómo funciona el electroscopio?

Es un instrumento para detectar la presencia de una carga eléctrica o de radiación ionizante, normalmente consistente en un par de delgadas hojas de oro suspendidas de un conductor eléctrico que conducen al exterior de un contenedor aislante.

Una carga eléctrica acercada al conductor o en contacto con él hace que las hojas se separen en ángulo porque, según la ley de Coulomb, una carga eléctrica similar inducida o transferida a cada hoja hace que se repelan entre sí.

¿Para qué sirve?

Se puede usar un electroscopio para tener una idea de cuánta carga eléctrica hay en un objeto. Por sí mismo, no puede decirle si un objeto está cargado negativamente o cargado positivamente, o darle un valor numérico por la cantidad de carga, pero le dirá si está cargado.

Si se tiene dos objetos cargados, se puede saber si uno está más cargado que el otro, basándose en cuánto se separan las hojas en el electroscopio.

Para saber si un objeto está cargado positivamente o cargado negativamente, tendrá que aprender a cargar inductivamente un electroscopio.

Así es como funciona….

Funcionamiento de un electroscopio

Inicialmente hay aproximadamente el mismo número de electrones cargados negativamente (-) y protones cargados positivamente (+) en el terminal.

Pero el disco de vinilo tiene muchos más electrones negativos que protones positivos, así que decimos que tiene una carga negativa.

Cuando el vinilo negativo se mueve cerca del terminal, los electrones del vinilo repelen los electrones del terminal.

Esto se debe a que las cargas se repelen entre sí. En este caso, negativo es repelente negativo. Esto deja la mayoría de los protones positivos en el terminal mientras que los electrones negativos son repelidos por el alambre y a las hojas de papel aluminio.

Las hojas son libres de moverse un poco y como ahora están cargadas negativamente, se repelen entre sí. Así es como sabemos que el disco de vinilo está cargado.

Si el disco de vinilo tuviera el mismo número de cargas positivas y negativas, esto no ocurriría.

¿Cómo construir un electroscopio?

Un electroscopio es un proyecto de bricolaje rápido y sencillo que se puede realizar en casa con las piezas del hogar.

Las hojas hechas con papel de aluminio de la cocina, la parte superior de plástico se corta de la cubierta de plástico de un contenedor de plástico.

Un punto clave es que el terminal debe estar conectado eléctricamente a las hojas. En este caso el terminal es una parte del alambre que se extiende hacia abajo en el frasco de vidrio, y ese alambre forma un gancho del que cuelgan las hojas.

¿Cómo determinar si algo está cargado positiva o negativamente?

La siguiente tabla resume lo que sucede cuando se lleva su objeto de prueba cerca del terminal de su electroscopio, lo que sucederá con las hojas y la carga que significa que el objeto tiene.

Está cargando: Lo que hacen las hojas: El objeto está cargado:
Positivamente Acercarse mas Negativamente
Positivamente Se alejan mas Positivamente
Negativamente Acercarse mas Positivamente
Negativamente Se alejan mas Negativamente

Los siguientes puntos explican en detalle lo anterior:

  • Uso de un electroscopio con carga positiva

Si se carga inductivamente un electroscopio de modo que sea positivo y cuando acerca un objeto al terminal, las hojas se acercan más, entonces el objeto está cargado negativamente.

Esto se debe a que el objeto repelió los electrones hasta las hojas positivas, haciéndolas menos positivas y causando que se repelan menos entre sí.

Si, por el contrario, las hojas se separan más, el objeto se carga positivamente. Esto se debe a que el objeto atrajo electrones de las hojas haciéndolas más positivas, lo que hace que se repelan más unas a otras.

  • Uso de un electroscopio con carga negativa

Si se carga inductivamente un electroscopio de modo que sea negativo y cuando acerca un objeto al terminal, las hojas se acercan más, entonces el objeto se carga positivamente.

Esto se debe a que el objeto atrajo electrones de las hojas negativas, haciéndolas menos negativas y provocando que se repelan menos entre sí.

Si, por el contrario, las hojas se separan más, el objeto está cargado negativamente. Esto se debe a que el objeto repelió los electrones hasta las hojas haciéndolas más negativas, lo que hace que se repelan más entre sí.

¿Cómo funciona el electroscopio?
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