dispozitiv proiectat pentru măsurarea potențialului electric. Dispozitivele de acest tip pot fi folosite pentru un scop dublu: electroscoapelor mai puțin precise, numai detecta prezența unei taxe pe corp și permite organismului de a judeca potențialul foarte dur; mai precis - electrometre, poate determina potențialul în unitățile adoptate.
Prima electroscopului a fost amenajat Volta: dispozitivul a constat dintr-o tijă de metal care a fost trecut printr-un dop de cauciuc, care a închis flacon de sticlă. Capătul superior al tijei metalice terminată într-o minge de metal și un capăt inferior situat în interiorul sticlei, adăugați 2 paiele. La conectarea dispozitivului cu paiele corpului electrificate ca like-electrificată corp, respingeau, și astfel poate fi judecat, acest corp este încărcat sau nu. îmbunătățirea în continuare a dispozitivelor de acest tip constau în faptul că, în loc de paie adăuga foi de oțel de hârtie subțire sau frunze subțire de aur, pentru a obține astfel capacitatea de a detecta taxe slabe asupra organismelor.
În prezent, cele mai utilizate pe scară largă și convenabile instrumente de acest tip sunt electroscoapelor B. Yu Kolbe, prin urmare, care a descris aici. Mai puțin sensibil E. Kolbe este format din balon larg cu fund cu o tăietură, care este înlocuită cu o placă metalică cu margini curbate (vezi. Fig. 1).
Flacon închis cu dop de cauciuc prin care trece o tijă de alamă; tija de sus este placat cu șirag de mărgele, iar în partea inferioară, într-un balon atașat la o tijă din cele două cârlige de nichel argint sârmă subțire, la care cele două benzi sunt suspendate dintr-un țesut de hârtie subțire, ușor se rotește în jurul firului (suspensie de frunze este prezentată în fig. 2).
Capetele de frunze la partea de jos a extins și îndoit, ceea ce face posibil pentru a vedea de la frunze la distanță.
Pentru o determinare aproximativă a potențialului electroscopului folosit mai sensibile, în care două frunze de hârtie înlocuită cu o singură frunză a unui aluminiu subțire, suspendate în același mod ca și hârtia. În planul de deflexie a frunzelor plasate de mică scară împărțită la grade. Leaf este plasat într-un cadru metalic, a cărui față și spate pereții sunt realizate din sticlă, astfel încât a fost posibil de a proiecta foaie folosind lanternă. Șurub s (vezi. Fig. 3) face posibilă instalarea frunzei pe verticală, k este terminalul pentru conectarea la sol E. jantă. Înlocuirea balonului, amplasat în partea superioară a tijei, un mic condensator poate crește sensibilitatea dispozitivul de 200 de ori, și astfel să respecte capacitate mică (până la 1 / 2V).
Pentru a măsura cu precizie capacitatea consumată de E. din care poate indica un cadran absolut E. și E. Thomson. Absolut E. Thomson calculează diferența de potențial în unități electrostatice absolute. Dispozitivul se bazează pe teoria sa condensator plat (a se vedea. Voluminoasă). Forța de atracție electrice R. acționează asupra suprafeței S opus condensator de la suprafața de condensare în aer, este exprimat prin formula
unde V1-V2 diferența de potențial pe cele două suprafețe ale condensatorului și D - distanța dintre suprafețele condensatorului. Deoarece dispozitivul acestui dispozitiv este foarte dificilă și în paginile unui dicționar nu este posibil să se descrie pe deplin acest aparat, există o descriere a dispozitivului cel mai simplu, care oferă o idee despre principiul dispozitivelor E. absolute și manipularea acestora de a determina eventualele diferențe în termeni absoluți. Pe scalele de precizie grinzi pe de o parte atârnate cupa s. pe de altă parte, este scurtat suspensie, care priveshen circulară placă metalică C (vezi. fig. 4).
Placă C este plasată în mijlocul găurii decupate într-un B. disc metalic având aceeași grosime și cu ea o rază foarte mare în comparație cu raza C. plăcii prin adaptări speciale H. aranjate pe creșterea în greutate, este posibil să se stabilească cu precizie placa de metal C. în planul discului și locul ei în mijlocul discului, astfel încât între disc și placa va fi un spațiu îngust, iar suprafața inferioară a plăcii C va coincide cu suprafața inferioară a discului B. discul sprijinit stativ izolat care este P. în comunicarea metalic cu bârnă și placa de C, astfel încât este posibil să se mențină constant placa C și conduce în același potențial. Discul este numit un inel de pază și servește pentru a stabili pe întreaga suprafață a plăcii cu densitate de putere egală. Sub discul este în aceeași dimensiune cu el o placă metalică A, care este poziționată paralel cu aceasta și poate, printr-un șurub micrometric să se ridice și toamna. O placă este plasat pe baza izolator și conectate prin clema P „cu corpul, al cărui potențial doresc să se definească. Cârlige M și N împiedică balansierul la scară puternică.
Lăsați placa C și potențial V1 inel de paza. O placă și potențial V2. unde potentialele sunt semne diferite, A. apoi placa cu placa va fi atrase Impunând privind greutățile tigaia s, putem coborî suprafața plăcii cu o reținere pe suprafața inferioară a inelului de paza planul B. Presupunand a pus o ceașcă de s N grame, atunci forța F = Ng, unde P este exprimată în dini și g este accelerația gravitațională. În conformitate cu formula de mai sus
unde S - suprafața plăcii C, distanța dintre plăcile și A. C. care este indicat prin litera în formula D. direct foarte dificil de a determina, cu toate acestea, se procedează după cum urmează: în inelul de paza și placa C este conectată la o sursă constantă de energie electrică (de exemplu, cu placa interioară a vasului Leyden. , în care căptușeala exterioară atribuită la sol) potențialul este - V0; a raportat placa inferioară și potențial V1. Când placa cu echilibrată, avem
Fără a schimba potențial V0 raportat inel de paza B și C. informează O placă de potențial V2 placă și mutați astfel șurubul micrometric pentru placa A până la placa C va fi echilibrată, în timp ce denotă distanța dintre C și A la D“, au
Scăzând (1) din (2) avem
Diferența dintre distanțele în al doilea și primul observație D „- D poate fi măsurat cu un micrometru. Pentru V1-V2 a fost exprimat în unități absolute (SCG) pentru aceasta este necesar ca N a fost exprimată în grame, g cm / sec. -2, D „- D în cm și S în pătrat. cm.
Quadrant E. Thomson, utilizate cel mai frecvent în timpul lecțiilor, are o mulțime de modificări. Aici este o descriere a mai simplu E. convenabil pentru cursuri demonstrative.
Pe bază de metal (vezi. Fig. 5) echipat cu trei șuruburi, borcan plasate (din sticlă flint, bine izolatoare) pe care lipite patru largi dungi staniu. Aceste benzi servesc placa exterioară cositorite borcan Leyden, o căptușeală interioară, care este turnat în borcan la aproape jumătate din acidul său sulfuric (acid sulfuric este utilizat în același timp, pentru a elimina umezeala în interiorul dispozitivului). Anvelope pentru bănci este o placă de metal în mijlocul unei cutii de metal întărit cu două găuri rotunde, ferestre închise și amplasate unul de altul la unghiuri drepte. Continuarea cutiei de metal este un tub de sticlă lung la capătul de sus al care este dispus un dispozitiv special cu un cârlig pentru agățat fir. fire Kokonovaya este aruncat prin cârlig și cele două capete ale sale oglindă circulară k priveshen (vezi. fig. 6).
Continuarea acestei oglinzi este o baghetă de sticlă subțire, perpendicular pe care este atașat un aluminiu în formă de săgeată figura 8 (biscuit).
Pentru biscuiti sârmă de platină atașat, care este o continuare a tijei de sticlă și capătul inferior al care este atașat placa de platină, toate sunt introduse în acid sulfuric. Burete plasat rotund mijlocul casetei de metal, se taie în 4 părți egale (cadrane), și odată instalat ca mijlocul uneia dintre tăieturile care cadrane separat (vezi. Fig. 7).
Cadranele, izolate prin tije metalice f. g, h, i (fig. 6) fixat pe capacul borcanului Leyden și opuse reciproc cadranele sunt interconectate (g și h. f și i) conductorii și formează astfel două perechi. Fiecare pereche de cadrane pe coperta borcan Leyden are propriul terminal, izolat de la capacul cutiei. Unul dintre aceste terminale este indicat în figuri cu litera. k oglinda este stabilită astfel încât planul său cu planul de sticlă a fost plasată în degajările cutiei de metal, un unghi de 45 °. În această configurație, fasciculul de lumină direcționată într-una dintre ferestre, după reflexia din oglindă merge la alta, și astfel pot fi respinse pe scara, unde linia este obținută sub formă de pete de lumină (iepure). Dacă direcția raport de aluminiu (biscuit) un anumit potențial constant, iar cele două perechi de cadrane potențiale de semne opuse, tort va construi o pereche de cadran având o sarcină cu același nume, cu încărcătura sa și sunt atrase de fiecare pereche de cadrane având o sarcină de semn opus: biscuit rotit cu un anumit unghi, și cu el se va transforma și oglindă, astfel încât iepuras se va muta scara. De la teorie cadranului E. Rezultă că unghiul de deviere a biscuit
în cazul în care V0 - construirea de biscuiți, V1 și V2 - potențialul raportat cadrane. Formula arată că unghiul de deviere este proporțională cu biscuitul cadranelor diferență de potențial. În cazul în care un potențial biscuit V0 este foarte mare în comparație cu V1 și V2 - Potențialele cadran, apoi, membru neglijând ½ (V1 + V2) obținem θ = γ (V1-V2) V0. în cazul în care γ - constanta pentru acest instrument într-o anumită locație a filamentelor. În consecință, pentru o V0 considerabilă și V1 și abateri mici V2ugol biscuiti potențiale cadrane diferență comunicate proporționale. Pentru mesaje taxa biscuit este în fire descris aparate e. combinat cu acid sulfuric și se izolează de la unitatea de bază. Prin intermediul unei tije de sticlă, purtat pe piele, prin fir e raportat acid sulfuric de încărcare, metalul fiind în legătură cu biscuitul și formând căptușeala interioară a vasului Leyden; căptușeala externă a băncilor atribuite la sol prin intermediul unui prindere. priborchik particular - (. Replenisher cm) replenisher permite creșterea sau descreșterea încărcăturii comunicat acid sulfuric și biscuiți. Cifra poate fi văzut tija d. rotație într-o direcție care se percepe acid sulfuric și biscuitului este crescută, rotația în cealaltă direcție - scade. Înainte de a produce E. observația este stabilită astfel încât știftul de sticlă de conectare biscuit cu o oglindă, trece prin centrul cutiei compuse din cadranele; biscuit apoi instalat în mijlocul cutiei, care se realizează prin ridicarea sau coborârea firelor cu capul superior al șurubului (vezi fig 8), situat la capătul superior al tubului de sticlă.
Prin aducerea biscuitul în mijlocul casetei prin rotirea întregului burete cap de plumb, astfel încât au fost amplasate simetric în raport cu cadranele (vezi. Fig. 9).
Jos Șurub cu cap sau diapozitiv sau a muta fire și, astfel, scădea sau crește sensibilitatea dispozitivului. Înainte de supravegherea necesară pentru a determina sensibilitatea E. Acest lucru este ușor de realizat prin conectarea la polii cadrane ale elementului „normal“.
În prezent, cel mai sensibil al cadranului este E. E. Dolezhaleka care vă permite să contorizați fracțiune foarte mică de volți (în experimente Patterson'a până la 6 x 10 -6) și, în plus, datorită izolației excelente menține taxa de bine. Principala îmbunătățire a acestei E. constă în faptul că este tort foarte ușor (realizat din hârtie acoperită cu un strat subțire de argint), și în schimb suspensia din filamente de suspensie kokonovyh fabricate dintr-o fibră de cuarț subțire. fire Cuarț are avantajul că, în primul rând, nu are nici o încovoierii (a se vedea. aftereffect elastică) și, pe de altă parte, se poate face foarte subțire, obținându-se astfel o foarte mare sensibilitate a dispozitivului. Încărcați pliante relatărilor, cap de îmbinare E. la o sursă de alimentare permanentă (de exemplu. La un pol al acumulatorului atunci când celălalt pol al bateriei retractat în sol). Deoarece cuarț - nonconductor, posturile de conducere pentru fibre de cuarț este coborât în soluția de clorură de calciu pre; după uscarea firului este acoperită cu un strat subțire de clorură de calciu; clorură de calciu, care absoarbe umezeala din aerul înconjurător, se formează pe suprafața filamentului, transportul energiei electrice. Cadranele electrometru izolată de bază prin intermediul cel izolatori, cuarț sau chihlimbar; E. Sensibilitatea poate fi modificată utilizarea de fire de grosimi diferite. Figura atașată ilustrează E. eliminat din jantă, care este prezentat separat (M). Între cadranele θ biscuit N vizibil, care se află deasupra oglinzii pe cuarț fir A. priveshennoe la capătul inferior al șurubului t. Prin șurub t biscuit electrometru poate fi plasat în mijlocul cutiei formate de cadrane. Rotiți capul T biscuit montate simetric în raport cu cadrane. Șurub S servește pentru a fixa capul T. Cadranele θ conectat la terminalele K1 și K2. Prin intermediul tijei R poate împinge jumătate cvadrantul din cutie și astfel îndepărtat din firul biscuit N, care trebuie să fie făcută la schimbarea firelor (jumătate din figură prezintă o cutie cuadrant îndepărtă). Eliberarea S2 șurub poate întregul E. se rotească în jurul unei axe. șuruburi egalizatoare sunt utilizate pentru a regla suportul E. orizontal.
Literatura. Borgman „Pe baza învățăturilor fenomenelor electrice și magnetice“ (pe care eu ..); B. Yu Kolbe, "Introducere în teoria energiei electrice", (partea I); A. Weinhold, "Physikalische Demonstrationen" (tradus în română: NS Lukianov, "Laboratorul de Fizică"); Müller-Pouillet, "Lehrbuch der Physik" (t III.); "Zeitschrift für Instrumentenkande"
Collegiate dicționar FA Brockhaus și IA Efron. - S.-Pb. Brockhaus-Efron. 1890-1907.