§ 28. Электроскоп. Проводники и непроводники электричества

Электроскоп служит для обнаружения электрического заряда. В простейшем устройстве металлический стержень соединён с лёгкими листочками. При передаче заряда листочки получают заряды одинакового знака и расходятся из-за отталкивания. Отклонение позволяет судить о наличии электризации, но не даёт автоматически точного значения заряда. Чтобы сравнивать показания, нужно сохранять одинаковые условия и учитывать конструкцию прибора, поскольку угол зависит не только от одной абстрактной величины.

Электрометр устроен так, чтобы отклонение подвижной стрелки было удобнее наблюдать и оценивать по шкале. Заряд передаётся проводящим частям, которые взаимодействуют электрически. После опыта прибор можно разрядить, обеспечив отвод заряда, например через проводящее соединение с Землёй в предусмотренной учебной установке. Важно помнить, что приближение заряженного тела без касания тоже способно вызвать отклонение вследствие перераспределения зарядов, а не обязательно передачи нового суммарного заряда.

Вещества, в которых электрические заряды могут достаточно свободно перемещаться, называют проводниками. К ним относятся металлы. Если соединить заряженные проводящие тела металлической проволокой, заряд перераспределяется между ними. Диэлектрики, или непроводники, не имеют большого количества свободно перемещающихся носителей заряда при обычных условиях. К ним относят стекло, резину и многие пластмассы. Из таких материалов делают изолирующие части приборов, чтобы ограничивать нежелательное перемещение зарядов.

Между хорошими проводниками и диэлектриками находятся полупроводники, свойства которых особенно заметно зависят от температуры, освещения и примесей. Это делает их полезными в электронике. При этом проводимость — не абсолютно неизменная характеристика: материал может вести себя иначе при сильном нагреве, увлажнении или большом электрическом воздействии. Поэтому нельзя считать любой изолятор гарантированной защитой во всех условиях. Учебные опыты с электроскопом проводят с безопасными источниками, не подключая самодельные устройства к бытовой сети.