مقياس الإلكتروسكوب الشحنة الكهربائية

·       الشحنة الكهربائية  

ما هي الشحنة الكهربائية؟ يعرف الإنسان الظواهر التي تتعلّق بالشحنات الكهربائية منذ آلاف السنين. لكن ما هي الشحنة الكهربائية حقًّا؟ بما أنّه لا يمكننا رؤية الشحنة الكهربائية أو الشعور بها بإحدى حواسّنا، يجد الكثيرون صعوبة في الإجابة عن هذا السؤال. ينسبون شحنة كهربائية للجسيمات الصغيرة، كالإلكترونات والبروتونات التي لا يمكن رؤيتها.

الشحنة الكهربائية، كالطول والزمن والكتلة، هي مقدار أساسي لا يمكن تعريفه بواسطة مقادير أخرى، أساسية أكثر. في حالة الطول مثلاً، من المعتاد تعريفه حسب طريقة القياس (تعريف عملي): الطول هو ما نقيسه بالمسطرة. وكما يمكن تعريف الطول حسب طريقة قياسه، كذلك الشحنة الكهربائية: يمكن تعريف الشحنة الكهربائية بواسطة قياس انحراف العقرب في جهاز الإلكتروسكوب (إلكترو= كهرباء؛ سكوب= رؤية، أي- "مبيّن الشحنة الكهربائية").   

·       الإلكتروسكوب
الإلكتروسكوب هو مقياس للشحنة الكهربائية. في البداية بُني إلكتروسكوب الأوراق

(من قِبل الفيزيائي أڤراهام بنيت سنة 1787) من قضيب معدني مربوط بطرفه العلوي

كرة أو قرص موصِل وبطرفه السفلي قطاعان من "الأوراق" الذهبية. عندما نقرّب من

الجهاز قضيبًا مشحونًا (مثلاً قضيبًا مشحونًا بشحنة موجبة، انظروا الرسم التوضيحي)

فإنّه يؤدّي إلى انفصال الشحنتين بواسطة الحثّ: يوجد في القرص تراكم لشحنات

ذات إشارات معاكسة (في الرسم شحنة سالبة)، بينما في الأوراق الذهبية يوجد

تراكم لشحنات ذات إشارة مطابقة (في الرسم شحنة موجبة). نتيجة لذلك تتنافر الأوراق

عن بعضها البعض، بحيث تتعلّق الزاوية التي بينها بمقدار الشحنة.  كلّما كانت الشحنة أكبر كانت الزاوية أكبر.

تجدون شرحًا وعرضًا حركيًا عن عمل الإلكتروسكوب في موقع متحف العلوم في القدس: