Як визначити заряд на електроскопа


 

Демонстраційні електроскопи, використовувані на лекціях з фізики, мають умовну градуювання. При здійсненні же обчислень необхідно знати значення заряду на електроскопа, виражене в кулонах. Щоб перевести заряд на електроскопа в кулони, необхідно спочатку обчислити спеціальний коефіцієнт.


Вам знадобиться

Електрометр, електроскоп, мікроамперметр, мобільний телефон.

Інструкція

  1. Візьміть найвідчутніший магнітоелектричний мікроамперметр, який у вас є (наприклад, на 30 мікроампер). Увімкніть його між виходом джерела високої напруги (у кілька кіловольт і обов’язково з обмеженням струму до 0,1 мА) і вхідний клемою електроскопа в такій полярності, щоб клема, приєднана до джерела, мала той же знак, що і полярність напруги, що виробляється джерелом.
  2. Попросіть помічника, що знаходиться на безпечній відстані від приладів, знімати те, що відбувається на відео за допомогою мобільного телефону. На відео повинні чітко проглядатися показання мікроамперметра (показання електроскопа після закінчення зарядки залишаться незмінними).
  3. Увімкніть джерело високої напруги, почекайте, поки його стрілка відхилиться рівно до одного з поділів, після чого відключіть джерело. Запам’ятайте, на якому розподілі зупинилася стрілка, після чого замикачем з добре ізольованою ручкою розрядіть електроскоп. Тепер установку можна розібрати.
  4. Прослідкуйте на відео, який струм показував мікроамперметр. Використовуючи вбудований в програвач лічильник часу, розрахуйте, скільки секунд був включений джерело. Переведіть ток з мікроампер в ампер, поділивши показання мікроамперметра на один мільйон.
  5. Один кулон являє собою заряд, відповідний проходженню струму в один ампер протягом однієї секунди. Таким чином, щоб дізнатися заряд електрометра, поділіть ток, що показується мікроамперметрів (переведений в ампер) на тривалість зарядки електрометра, виражену в секундах. Вийде дуже мале число, тому його доведеться перевести в більш зручні одиниці (в залежності від розмірів електрометра, це можуть бути міллікулони, мікрокулони або пікокулони).
  6. Поділіть заряд електроскопа на кількість поділів, на яке відхилилася стрілка після закінчення досвіду. Так ви дізнаєтеся ціну поділки електрометра.
  7. Іноді виникає завдання дізнатися знак заряду на електрометрію. Для цього виготовте пристосування з ізольованою ручкою, аналогічне замикач, але складається з неонової лампи і резистора на кілька мегаом. Розрядіть електрометрії на цей прилад — тому електроду неонової лампи, який при цьому засвітиться, відповідає негативний полюс.