| |
|
в конец
Опыт 2. Устройство и действие электрометра.Оборудование: 2 электрометра с шаровыми кондукторами, стеклянная и эбонитовая палочки, кусок меха, шелка, разрядник, стакан от калориметра, проволочная сетка, сетка Кольбе, конусообразный проводник.
Для опытов по электростатики применяется электрометр. Он устроен следующим образом. На невысокой подставке установлен в вертикальном положении металлический корпус, закрытый с одной стороны прозрачным стеклом, а с другой матовым, на котором нанесена шкала. Вверху корпуса укреплена изоляционная трубка, через которую проходит металлический стержень. Внутри корпуса стержень переходит в пластинку, дважды изогнутую под прямым углом. На горизонтальном колене /ступеньке/ пластинки укреплена на оси легкая стрелка – указатель. Для соединения металлического корпуса электрометра с землей служит отверстие в верхней части колонки. Во время переноски прибора указатель должен быть арретирован. Для этой цели служит проволочный рычажок (арретир), который можно поворачивать снаружи при помощи винта. Когда стержень электрометра соединяют с заряженным телом, то заряд переходит на стержень и стрелку. Они заряжаются одноименно, поэтому стрелка отталкивается от стержня на некоторый угол. Чем больше угол отклонения стрелки, тем больше величина измеряемого заряда или потенциала. Выполните следующие опыты с электрометром. а) Зарядка электрометра через влияние. К шару незаряженного электрометра подносят заряженную палочку. Стрелка электрометра отклоняется. Прикасаются к шару пальцем. Стрелка опадает. Отнимают от шара палец и после этого удаляют палочку. стрелка электрометра отклоняется, указывая на присутствие заряда. Приблизив заряженную палочку к электрометру убеждаются, что заряды их противоположны. Этот опыт можно провести и с двумя электрометрами. Устанавливают на столе два незаряженных электрометра и соединяют их проводником. Затем к одному из них подносят, не касаясь, хорошо наэлектризованную палочку.
Стрелки электрометров отклоняются на одинаковый угол. За изолирующую ручку снимают проводник, после чего удаляют палочку. Оба электрометра оказываются заряженными. Исследуя знаки зарядов. Электрометр, расположенный ближе к влияющей палочке, зарядился противоположно ей по знаку, а удаленный электрометр – одинаково, если теперь соединить электрометры проводником, то происходит полная нейтрализация зарядов.
б) Экранирующее действие проводников. Металлический корпус электрометра служит частичной защитой алюминиевой стрелки прибора от электрического влияния посторонних наэлектризованных тел. Сначала показывают отклонение стрелки электрометра при поднесении к нему наэлектризованной палочки сверху и со стороны матового стекла. Затем на матовое стекло надевают проволочную сетку и закрывают выступающий конец стержня электрометра металлическим стаканом (от калориметра), который ставят непосредственно на корпус прибора. Теперь при поднесении наэлектризованной палочки к электрометру сверху или со стороны матового стекла, закрытого сеткой, отклонения стрелки не наблюдается. Гибкая сетка с бумажными лепестками (сетка Кольбе) устанавливают в одной плоскости и заряжают от электрофорной машины, присоединив проводником к одному из кондукторов. Лепестки на обеих сторонах отклоняются одинаково. Следовательно, по обеим сторонам поверхности сетки заряды распределены равномерно. Изогните сетку в цилиндр, разрядив предварительно электрофорную машину. Снова зарядите сетку. На внутренней стороне поверхности сетки лепестки опали, зарядов нет. Весь заряд сосредоточен на внешней поверхности проводника. в) Измерение разности потенциалов. Конусообразный проводник на штативе заряжают от электрофорной машины. Пробный шарик соединяют длинным гибким проводником со стержнем электрометр, а корпус заземляют. Касаются шариком заряженного проводника и перемещают его по всей поверхности (наружной и внутренней). Показания электрометра не меняется, т.е. потенциал проводника всюду одинаковый. |
| ссылки |
