Главная > Физика > Курс физики. Том II. Учение об электричестве
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 17. Электрометры

Для измерения заряда и потенциала проводников служат приборы, называемые электрометрами. Так как простейший электрометр с легкими алюминиевыми листочками недостаточно чувствителен, то часто применяют более чувствительные струнные электрометры. Схема одного из таких приборов показана на рис. 38.

Тончайшая платиновая нить диаметром и длиной около 6 см слабо натянута между двумя лезвиями, которым сообщают

равные по величине, но противоположные по знаку вспомогательные заряды. Если упомянутую нить соединить с проводником, потенциал которого требуется измерить, то нить отклонится в ту или другую сторону, в зависимости от знака измеряемого потенциала.

Кирхгоф применил для измерения электростатических потенциалов чувствительные рычажные весы. Для этой цели он заменил одну чашку весов легкой металлической круглой пластиной С, под которой на изоляторе устанавливается другая пластина А (рис. 39); пластину А соединяют с проводником, потенциал которого требуется измерить, тогда как первую пластину С и коромысло весов заземляют; таким образом, одна чашка весов оказывается замененной плоским конденсатором. Чтобы поле этого конденсатора сделать возможно более однородным, верхнюю пластину С снабжают так называемым «защитным кольцом» которое, так же как и пластина С, заземляется.

Весы Кирхгофа для измерения напряжений иначе называют абсолютным электрометрам.

Рис. 38. Схема струнного электрометра. Потенциал определяется по отклонению платиновой нити в электрическом поле между двумя лезвиями.

Рис. 39. Схема абсолютного электрометра Кирхгофа.

Этим прибором пользуются следующим образом: вначале уравновешивают пластину С, затем соединяют пластину А с проводником, потенциал которого требуется узнать, и подводят эту пластину посредством микрометрического винта весьма близко, на определенное расстояние к пластине после

Рис. 40. Схема квадрантного электрометра.

этого, постепенно нагружая чашку весов, определяют силу отрыва пластины С от и по формулам §§ 14 и 16 вычисляют потенциал.

Удобным и точным прибором является так называемый квадрантный электрометр, предложенный В. Томсоном (Кельвином). Схема главной части этого прибора показана на рис. 40. Тонкостенный полый металлический цилиндр высотой 1 см и диаметром 5 см разрезан на четыре квадранта Внутри имеется легкая пластинка, вырезанная в виде восьмерки («стрелка»); пластинку стрелку изготовляют из слюды, покрытой тонким слоем металла, из алюминия или же из двух склеенных листиков «серебряной бумаги». Стрелка скреплена с тонким стерженьком на котором укреплено зеркальце В. Стерженек вместе со стрелкой и с зеркальцем подвешен на покрытой серебром тонкой кварцевой нити (толщиной в несколько микронов). Противоположно расположенные квадранты и а также соединяются друге другом. При измерении обеим парам квадрантов сообщают вспомогательные, равные по величине, но противоположные по знаку заряды; стрелку соединяют с телом, потенциал которого требуется измерить. Одной парой квадрантов стрелка притягивается, другой — отталкивается; о напряжении судят по углу кручения нити. Для определения этого угла поворота наблюдают, как «световой зайчик», отраженный от зеркальца В, перемещается по шкале, установленной на расстоянии от прибора, или же рассматривают в трубу отражение в зеркальце В делений шкалы (рис. 41).

Рис. 41. Квадрантный электрометр Томсона

Наряду с вышеуказанным способом включения электрометра нередко пользуются также так называемым идиостатическим включением. В этом случае стрелку и одну пару квадрантов заземляют, а к другой паре квадрантов подводят измеряемое напряжение.

При идиостатическом включении угол поворота стрелки и зеркальца приблизительно пропорционален квадрату измеряемого напряжения, тогда как при вышеуказанном «включении на стрелку» (со вспомогательными зарядами квадрантов) угол поворота стрелки в широких пределах пропорционален первой степени измеряемого напряжения.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление