slo projektu CZ 1 071 4 0021 3811

Číslo projektu: CZ. 1. 07/1. 4. 00/21. 3811 Název DUM: Elektroskop a jednotka elektrického náboje Číslo DUM: III/2/FY/2/2/4 Vzdělávací předmět: Fyzika Tematická oblast: Elektrické a magnetické jevy Autor: Mgr. Petra Kejkrtová Anotace: Žák se seznámí s elektroskopem a jeho principem měření. Naučí se určovat zda je těleso el. nabité. Seznámí se s jednotkou el. náboje a s principem uzemňování. Klíčová slova: Elektroskop, princip elektroskopu, nabíjení elektroskopu, Van de Graaffův generátor. Metodické pokyny: PC, DTP, metodické pokyny jsou součástí materiálu Druh učebního materiálu: Prezentace doplněná fotografiemi a úkoly. Druh interaktivity: Kombinovaná Cílová skupina: Žák 8. ročníku Datum vzniku DUM: 23. 8. 2013

ELEKTROSKOP A JEDNOTKA ELEKTRICKÉHO NÁBOJE Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Petra Kejkrtová. Dostupné z Metodického portálu www. rvp. cz, ISSN: 1802 -4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozuje Národní ústav pro vzdělávání, školské poradenské zařízení pro další vzdělávání pedagogických pracovníků (NÚV).

Zopakujte si! � Už jsme se naučili, že některá tělesa se dají např. vzájemným třením zelektrovat. � Tělesa mohou být zelektrována kladně nebo záporně. � Kladně zelektrovaná tělesa obsahují kladné ionty. � Záporně zelektrovaná tělesa obsahují záporné ionty. � Naučíme se určovat, zda je těleso nabité kladně nebo záporně.

ELEKTROSKOP � Elektroskop je přístroj určený k indikaci a měření elektrického náboje. � Elektroskopem můžeme zjistit, zda je těleso elektricky nabité, dokonce zda je nabité kladně, nebo záporně. � Ve škole se nejčastěji používá elektroskop s otočnou ručkou.

ŽÁKOVSKÝ ELEKTROSKOP nehybná kovová tyčka plastová tyč podstavec z izolantu otáčivá ručka

ŠKOLNÍ RUČKOVÝ ELEKTROSKOP skleněná tyč nehybná kovová tyčka + prstenec z izolantu kovová otáčivá ručka kovová skříňka stupnice stojan z izolantu

PRINCIP ELEKTROSKOPU: � Desky elektroskopu se dotkneme kladně nabitou skleněnou tyčí. � Ke kladně nabité skleněné tyči jsou přitahovány volné elektrony z kovové desky. � Část elektronů přejde na tyč. � V desce, ručce i nehybné tyčce vznikne přebytek kladného náboje – jsou kladně nabité. � Kladně nabitá tyčka a souhlasně nabitá ručka se vzájemně odpuzují. � Ručka ukáže výchylku.

PRINCIP ELEKTROSKOPU: � Desky elektroskopu se dotkneme záporně nabitou plastovou tyčí. � Na plastové tyči je přebytek volných elektronů. � Část elektronů přejde na desku elektroskopu. � V desce, ručce i nehybné tyčce vznikne přebytek záporného náboje – jsou záporně nabité. � Záporně nabitá tyčka a souhlasně nabitá ručka se vzájemně odpuzují. � Ručka ukáže výchylku.

URČOVÁNÍ DRUHU ELEKTRICKÉHO NÁBOJE POMOCÍ ELEKTROSKOPU � Nabijeme elektroskop např. záporným elektrickým nábojem. (obr. a) � Dotkneme se elektroskopu zkoumaným tělesem. � Pokud se výchylka ručky elektroskopu zvětší, má zkoumané těleso souhlasný náboj – záporný. (obr. b) � Pokud se výchylka elektroskopu zmenší, má zkoumané těleso opačný náboj – kladný. (obr. c) a) b) c)

NABÍJENÍ ELEKTROSKOPU � K snadnějšímu nabíjení těles dostatečně velkým nábojem budeme používat Van de Graaffův generátor. � Otáčením kliky generátoru vyrábíme elektrický náboj. � Jednu elektrodu generátoru spojíme s deskou elektroskopu. � Ručička ukáže výchylku. � Při dalším otáčení kliky se výchylka zvětšuje. � Náboj na elektroskopu se zvětšuje.

Van de Graaffův generátor � Je to elektrostatický stroj, který umožňuje nabíjet kovovou kouli na velmi vysoké napětí. Princip: Otáčením nevodivého pásu (nejčastěji gumového) přenášíme kladný náboj, který získáváme třením do vnitřku kovové koule. Tady je odebírán a odváděn na povrch koule. Vybitá část se pak vrací k novému nabití.

JEDNOTKA ELEKTRICKÉHO NÁBOJE � Pomocí výchylky ručky na elektroskopu usuzujeme na velikost elektrického náboje na desce daného elektroskopu. � Nejmenším nábojem, který lze změřit, je náboj elektronu – elementární elektrický náboj – e � Jednotkou elektrického náboje je coulomb [kulomb] � Značka: C � Platí: 1 C = 6. 1018 e

UZEMNĚNÍ ZELEKTROVANÉHO ELEKTROSKOPU � Dotkneme se rukou záporně zelektrovaného elektroskopu. � Přes naše tělo přejde část volných elektronů do země. � Dotkneme se rukou kladně zelektrovaného elektroskopu. � Ze země přejde část volných elektronů přes naše tělo na desku elektroskopu. Těleso se stane elektricky neutrálním. Uzemnili jsme ho.

Otázky a úkoly: 1. Co je to elektroskop? Přístroj určený k indikaci a měření elektrického náboje. 2. Popiš princip elektroskopu. 3. Jak se určí druh elektrického náboje? 4. Pomocí čeho se nabíjí elektroskop? Van de Graaffova generátoru. 5. Jaká je jednotka elektrického náboje? 1 C [coulomb] 6. Popiš uzemnění elektroskopu.

POUŽITÉ ZDROJE: JARED C. BENEDICT. wikimedia: Vandg. generátor [online]. [cit. 21. 8. 2013]. Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 3. 0 Unportedna WWW: http: //cs. wikipedia. org/wiki/Soubor: Van_de_graaff_generator_sm. jpg GONFER 00. wikimedia: generátor [online]. [cit. 21. 8. 2013]. Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 2. 5 Genericna WWW: http: //cs. wikipedia. org/wiki/Soubor: Van_de_graaf_generator. svg