Physel.ru

Физика, механика и т.п.

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

§ 25. Электрометр.

E-mail Печать PDF
Посмотрим теперь, каким образом можно измерить на опыте разность потенциалов. Для этого рассмотрим прибор, изображенный на рис. 43. Он представляет собой не что иное, как обычный электроскоп с листками, который, однако, имеет металлический корпус и измерительную шкалу. Соединим корпус этого прибора с Землей

Рис. 43. Электрометр: а) общий вид, К — зажим для присоединения провода, соединяющего металлический корпус с Землей; б) условное изображение
и коснемся его стержня каким-либо заряженным телом. При этом часть заряда перейдет на стержень и листки разойдутся на некоторый угол. От чего зависит отклонение листков?

При зарядке листков внутри прибора возникает электрическое поле. Линии этого поля показаны на рис. 44 штриховыми линиями, а его эквипотенциальные поверхности — сплошными линиями. Поверхность металлического корпуса есть эквипотенциальная поверхность (§ 24); то же относится к поверхности стержня и листков; но, конечно, это — две различные эквипотенциальные поверхности, между которыми имеется некоторая разность потенциалов, соответствующая полю внутри прибора. Между ними размещаются другие эквипотенциальные поверхности. На рис. 44 мы прочертили их через одно и то же число линий поля.

Рис. 44. Электрическое поле внутри электроскопа  с металлическим корпусом:  а)   при  большой  разности   потенциалов   между  листками и корпусом; б) при малой разности потенциалов между ними
Поэтому число изображенных на чертеже эквипотенциальных поверхностей зависит от разности потенциалов между листками и корпусом. Если эта разность потенциалов велика, то эквипотенциальные поверхности расположены очень густо, и поэтому падение потенциала на единицу длины значительно; следовательно, согласно § 23, напряженность поля вокруг листков тоже велика. Если, наоборот, разность потенциалов между листками и корпусом мала, то падение потенциала невелико и напряженность поля возле листков мала.

Отклонение листков зависит от действующей на них силы, т, е. в конечном счете от напряженности электрического поля возле них. Чем больше разность потенциалов, тем больше напряженность поля возле листков, тем больше и их отклонение. Создавая одну и ту же разность потенциалов между листками и корпусом, мы будем наблюдать и одинаковые отклонения листков. Мы видим, что отклонение листков в данном приборе зависит от разности потенциалов между ними и корпусом прибора. Снабдив прибор шкалой, мы можем по отклонению листков судить о разности потенциалов.

Приборы для измерения разности потенциалов называются электрометрами. На рис. 45 показан один из типов электрометра. Его можно проградуировать, т. е. определить, какой разности потенциалов, выраженной в вольтах, соответствуют различные углы отклонения листков, и тогда по отклонению листков можно сразу же определить

эту разность потенциалов, выраженную в вольтах. Из сказанного следует, что электрометр всегда измеряет разность потенциалов между его листками и корпусом.

Для того чтобы при помощи электрометра измерить разность потенциалов между какими-либо двумя проводниками, например проводником и Землей (рис. 45), нужно стержень

(листки)   электрометра  соединить  с  этим   проводником, а  его корпус — с Землей. Через очень короткое время стержень электрометра окажется  при том же потенциале, что и соединенный с ним проводник, а потенциал   корпуса электрометра сравняется с потенциалом Земли (§ 27). Таким образом, показания электрометра дадут разность     потенциалов между   проводником   и Землей. Перемещая конец проволоки, ведущей к электрометру, по поверхности   проводника, можно   убедиться,   что отклонение листков совершенно не меняется, т. е. что, согласно § 24, поверхность  проводника   является   эквипотенциальной   поверхностью, какую бы сложную форму она ни имела.

Рис. 45. Измерение разности потенциалов между проводником и Землей при помощи электрометра (первый  способ)

Рис. 46.  Измерение  разности   потенциалов между  проводником и Землей при помощи электрометра (второй способ)
Можно, конечно, поступать наоборот: соединить с Землей стержень электрометра, а корпус его, тщательно изолировав (например, поставив на кусок парафина), соединить изучаемым проводником (рис. 46).

Показания электрометра и в этом случае дают разность потенциалов между его стержнем и корпусом, а следовательно, разность потенциалов между проводником и Землей.

Комментарии  

 
-1 #2 madishka25 07.09.2014 10:13
Обожаю физику, особеенно эту тему!!! :lol:
Цитировать
 
 
+2 #1 24.01.2012 13:58
физика очень сложная!!!!СПС за сайт)))
Цитировать
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

You are here: