Версориум - Versorium

В версориум (Латинское слово «обернуться») был первым электроскоп, первый инструмент, который мог обнаруживать присутствие статический электрический заряд.^[1] Он был изобретен в 1600 году Уильям Гилберт, врач Королева Елизавета I.

Описание

Иллюстрация конструкции Версориума

Версориум представляет собой металлическую иглу, которая может свободно вращаться на пьедестале. Это похоже на стрелка компаса, но без намагничивания. Игла притягивается к поднесенным заряженным телам, поворачиваясь к заряженному объекту.^[2]

Поскольку он умеет различать заряжен и незаряженные объекты, это пример класса устройств, известных как электроскопы. Версориум имеет аналогичную конструкцию магнитный компас, но под влиянием электростатический скорее, чем магнитный силы. В то время, когда это было изобретено, различия между магнитными и электрическими силами были плохо изучены, и Гилберт провел серию экспериментов, чтобы доказать, что это два разных типа сил с версориумом и другим устройством, названным Terrella (или «маленькая Земля»). Фактически, Гилберт был первым, кто провел четкое различие между магнетизмом и статическим электричеством, и ему приписывают создание термина «электричество».^[3]

Как это устроено

Игла поворачивается и указывает на ближайший заряженный объект из-за зарядов, индуцированных на концах иглы внешним зарядом через электростатическая индукция. Например, если поднести положительно заряженный объект, подвижные отрицательные заряды в металле будут притягиваться к нему и двигаться к концу иглы, ближайшему к объекту. Сила притяжения на этих отрицательных зарядах будет вращать иглу до тех пор, пока конец не окажется ближе всего к заряженному объекту, когда она остановится. И наоборот, положительные заряды в игле будут отталкиваться и двигаться к дальнему концу иглы. Затем силы отталкивания оттолкнут этот конец иглы как можно дальше от объекта. В результате после того, как игла перестанет раскачиваться, ось иглы будет направлена ​​сквозь объект.

Любой конец иглы может быть притянут к заряженному объекту; тот, кто окажется ближе всего, будет указывать на него. Таким образом, два конца иглы симметричны в том, что касается ее действия. Игла версориума также реагирует одинаково независимо от полярности притягивающего заряда, поэтому она не может отличить положительный и отрицательный заряд, в отличие от стрелка компаса, который имеет «северный» и «южный» конец, что позволяет различать «северный» и «южный» полюса магнит.

Влияние

Гилберт использовал версориум, чтобы проверить, являются ли различные материалы «электричеством» (изоляторы, говоря современным языком) или неэлектричество (проводники ). Хотя он не разработал теорию для объяснения своих открытий, это был хороший пример того, как наука начала меняться за счет включения эмпирических исследований на заре Возраст разума.^[4] Полтора века спустя Эндрю Гордон построил то, что, кажется, было первым электродвигателем, который был основан на устройстве Гилберта. Его конструкция представляла собой двойной версориум, имеющий форму свастика который вращался при приближении заряженного тела.^[1]

Создание версориума - это рекомендуемое упражнение на уроках естествознания во многих начальные школы.^[5][6] Одна из причин заключается в том, что работа версориума проста для понимания и устройство подходит для сборки даже молодыми студентами, но все же может использоваться для иллюстрации многих важных концепций в электричество. Версориум легко построить из хозяйственных материалов.^[7]

Смотрите также

• Статичное электричество
• Электрометр

Рекомендации