Известно, что потенциал любого заряженного тела относительно земли пропорционален величине этого заряда. Поэтому, зная ёмкость электрометра и его заряд, можно определить потенциал электрического поля на поверхности металлических деталей, на которых располо7
.
жен заряд. Следовательно, электрометр можно использовать также для измерения потенциала, проградуировав его шкалу в вольтах.
Для измерения потенциала заряженного проводника его соединяют длинной проволочкой 1 2 0 c электрометром 1 3 0, как это показано на рисунке.
Заряды, располагавшиеся на теле 1I 0, частично переходят на электрометр и проволочку. Все соединенные поверхности приобретают одинаковый потенциал, и электрометр измеряет потенциал проводника 1I 0 относительно земли.
Следует обратить внимание на то, что переход части зарядов с тела 1I 0 к электроскопу и проволочке уменьшает первоначальный заряд тела и приводит к ошибке измерений. Для уменьшения этой ошибки надо, чтобы электрическая ёмкость тела 1 I 0была значительно больше ёмкости электроскопа. С этой целью заряженное тело 1I 0 должно быть возможно больших размеров, а шарик на конце стержня электроскопа и шарик 15 0 на конце изолирующей ручки 16 0 должны быть по возможности маленькими.
2Индукционная (электрофорная) машина
Индукционная машина является источником высокого напряжения
(до 10 55 0 В) и малого тока (до 15 5 -5 0 А). В этих машинах используется явление электризации по влиянию, или элетростатическая индукция.
На рисунке показана схема такой машины.
В этой машине имеются два стеклянных диска 1 и 2, расположенных в параллельных плоскостях на небольшом расстоянии друг от друга. Диски насажены на общую ось, но вращаются в противоположных направлениях. На внешние поверхности дисков наклеены в радиальных направлениях металлические полоски.На концах двух дугообразных металлических держателей 13 0 и 14 0 расположены мягкие металлические метелочки. С помощью этих метелочек и держателя может быть осуществлен электрический контакт между диаметрально противоположными полосками. Держатель 1 3 0 осуществляет контакт между полосками переднего диска, держатель 1 4 0 - между полосками заднего диска. На вилкообразных держателях 1 5 0 и 1 6 0, охватывающих диски 11 0 и 12 0, находятся острия для снятия зарядов с подходимых к ним полосок. Эти острия не
8
.
касаются 1 0не касаются полосок. Снятие зарядов происходит за счет электрического разряда через воздух. Для накопления заряда используются конденсаторы
17 0 и 1 8 0. В качестве этих конденсаторов обычно применяются лейденские банки.
На внешние приборы напряжение снимается с противоположно заряженных шариков 1 9 0 и 1 10 0.
Для пояснения принципа действия индукционной машины рассмотрим вначале следующий рисунок.
На этом рисунке черточки символизируют металлические полоски, наклеенные на стеклянные диски. Стрелка 1 1 0 символизирует одну из металлических метелочек. Пусть верхняя система полосок движется вправо, а нижняя - влево. Предположим, что на одной из полосочек имеется небольшой заряд +Q случайного происхождения. Этот заряд индуцирует на полосочках, контактирующих с метелочками, связанными металлическим держателем, свободные заряды. На полосочке, контактирующей с метелочкой, показанной на рисунке, этот заряд будет отрицательным. На других полосках индуцированные заряды только одного знака возникнуть не могут. Силовые линии системы зарядов показаны на рисунке пунктиром.
Рассмотрим теперь момент времени, когда система верхних полосок сместится на один период d вправо, а нижних - на один период d
влево при неподвижной метелочке 1 1 0. Индуцированный ранее заряд - Q
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.