3.1.18. Зависимость электроемкости тел от их размеров
Электроемкость металлических тел возрастает с увеличением их размеров. Для демонстрационного опыта, подтверждающего это высказывание, используется электрометр 1 1 0, на верхнем конце металлического стержня которого закреплено небольшое тело 1 2 0, имеющее в верхней части горизонтальную площадку. Тело 1 2 0может быть заряжено от наэлектризованной палочки 1 3 0. При этом стрелка электрометра отклонится на некоторый угол, пропорциональный потенциалу тела. После этого берется металлический диск 14 0 на изолирующей ручке и кладется на горизонтальную площадку тела 12 0. Показания электрометра при этом уменьшаются. Это свидетельствует об уменьшении потенциала системы тел 12 0 и 1 4 0 при неизменной величине заряда. Так как электроемкость тела пропорциональна отношению заряда к потенциалу, то из результата опыта можно сделать вывод, что электроемкость системы тел 12 0и
14 0 больше, чем электроемкость тела 1 2 0.
Следует заметить, что если снять тело 1 4 0 с электроскопа, то показание электромера не изменится, хотя электроемкость уменьшится.
Это объясняется тем, что тело 1 4 0 мы убрали вместе с находившимся на нем зарядом.
В опыте используется диск диаметром около 15 см.
3.1.19. Электроемкость конденсатора
Демонстрационный конденсатор представляет собой две круглые металлические пластины диаметром 20 см, расположенные вертикально, параллельно друг другу. Пластины закреплены на изолирующих стержнях, а стержни закреплены на подставках, которые могут перемещаться вдоль горизонтально расположенных направляющих основания прибора. Пластина 1 1 0конденсатора может быть заряжена от индукционной машины или от наэлектризованной палочки. Пластина 12 0 заземлена.
Электромер соединен с пластиной 1 1 0.
25
.
Для того чтобы показать, что с увеличением расстояния между пластинами электроемкость уменьшается, постепенно увеличиваем это расстояние и наблюдаем увеличение разности потенциалов между пластинами.
Если при фиксированном расстоянии между пластинами в пространство между пластинами конденсатора ввести диэлектрическую пластину, то заметим уменьшение разности потенциалов, что говорит об увеличении электроемкости.
Если одну из пластин смещать в сторону, т.е. уменьшать площадь рабочей части пластин конденсатора, то можно будет заметить увеличение разности потенциалов, т.е. уменьшение электроемкости конденсатора.
3.1.20. Поляризация диэлектриков
Косвенным подтверждением поляризации диэлектриков являются опыты по взаимодействию заряженных тел с диэлектрическими незаряженными телами, рассмотренные в п.3.1.6. Кроме того, в п.3.1.19
рассмотрен опыт по увеличению емкости конденсатора при внесении в него диэлектрической пластины.
Дополнительно можно показать следующий опыт. На верхнем конце стержня электрометра закрепляется металлический диск 1 1 0 диаметром
10...15 см. Диск заряжен от наэлектризованной палочки. При этом стрелка электрометра отклоняется на некоторый угол. Если к диску 1 1 0 поднести диэлектрическую пластинку 12 0, то угол отклонения стрелки уменьшится. Это объясняется тем, что в электрическом поле зарядов, расположенных на диске 1 1 0, диэлектрик пластины 1 2 0 поляризуется. На поверхности пластины, обращенной к диску 1 1 0, выступят поляризационные заряды, знак которых противоположен знаку заряда диска. Электрическое поле поляризационных зарядов ослабит электрическое поле вблизи стрелки электрометра, уменьшит его потенциал.
26
.
3.1.21. Прямой пьезоэффект
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.