Как определить заряд на электроскопе
- Перевод электроскопа в кулоны
- Инструкция по переводу заряда на электроскопе в кулоны
- Шаг 1: Подготовка к эксперименту
- Шаг 2: Запись эксперимента
- Шаг 3: Замер заряда на электроскопе
- Шаг 4: Расчет тока и времени
- Шаг 5: Расчет заряда электрометра
- Шаг 6: Определение цены деления электрометра
- Шаг 7: Определение знака заряда на электрометре
Перевод электроскопа в кулоны
Демонстрационные электроскопы, используемые на лекциях по физике, имеют условную градуировку. При осуществлении же вычислений необходимо знать значение заряда на электроскопе, выраженное в кулонах.
Инструкция по переводу заряда на электроскопе в кулоны
Чтобы перевести заряд на электроскопе в кулоны, необходимо вначале вычислить специальный коэффициент. Вам понадобится Электрометр, электроскоп, микроамперметр, мобильный телефон.
Шаг 1: Подготовка к эксперименту
Возьмите самый чувствительный магнитоэлектрический микроамперметр, какой у вас есть (например, на 30 микроампер). Включите его между выходом источника высокого напряжения (в несколько киловольт и обязательно с ограничением тока до 0,1 мА) и входной клеммой электроскопа в такой полярности, чтобы клемма, присоединенная к источнику, имела тот же знак, что и полярность напряжения, вырабатываемого источником.
Шаг 2: Запись эксперимента
Попросите помощника, находящегося на безопасном расстоянии от приборов, снимать происходящее на видео при помощи мобильного телефона. На видео должны четко просматриваться показания микроамперметра (показания электроскопа после окончания зарядки останутся неизменными).
Шаг 3: Замер заряда на электроскопе
Включите источник высокого напряжения, подождите, пока его стрелка отклонится ровно до одного из делений, после чего отключите источник. Запомните, на каком делении остановилась стрелка, после чего замыкателем с хорошо изолированной ручкой разрядите электроскоп. Теперь установку можно разобрать.
Шаг 4: Расчет тока и времени
Проследите на видео, какой ток показывал микроамперметр. Используя встроенный в проигрыватель счетчик времени, рассчитайте, сколько секунд был включен источник. Переведите ток из микроампер в амперы, поделив показания микроамперметра на один миллион.
Шаг 5: Расчет заряда электрометра
Один кулон представляет собой заряд, соответствующий прохождению тока в один ампер в течение одной секунды. Таким образом, чтобы узнать заряд электрометра, поделите ток, показываемый микроамперметров (переведенный в амперы) на продолжительность зарядки электрометра, выраженную в секундах. Получится очень малое число, поэтому его придется перевести в более удобные единицы (в зависимости от размеров электрометра, это могут быть милликулоны, микрокулоны или пикокулоны).
Шаг 6: Определение цены деления электрометра
Поделите заряд электроскопа на количество делений, на которое отклонилась стрелка после окончания опыта. Так вы узнаете цену деления электрометра.
Шаг 7: Определение знака заряда на электрометре
Иногда возникает задача узнать знак заряда на электрометре. Для этого изготовьте приспособление с изолированной ручкой, аналогичное замыкателю, но состоящее из неоновой лампы и резистора на несколько мегаом. Разрядите электрометр на этот прибор - тому электроду неоновой лампы, который при этом засветится, соответствует отрицательный полюс.