Лабораторна робота
ВИЗНАЧЕННЯ ЗАРЯДУ ЕЛЕКТРОНА
Мета: навчитися застосовувати закон Фарадея для визначення елементарного електричного заряду.
Обладнання: електролітична ванна з водним розчином сульфату купруму СuSO4 і мідними електродами; джерело постійного струму, секундомір або годинник із секундною стрілкою, амперметр постійного струму на 1-2 А; терези з важками реостат із ковзним контактом, наждачний і фільтрувальний папір, вимикач, сушильна камера; з'єднувальні провідники.
Т
еоретичні
відомості: Згідно із законом Фарадея
для електролізу
,
звідси заряд електрона
.
Щоб визначити масу міді, яка виділилася на катоді, його зважують до і після виконання досліду (відповідно m1 і m2). Тому m = m1 – m2 і формула для визначення заряду електрона матиме вигляд:
Хід роботи:
1. Зважте катод, заздалегідь зробивши на його верхній частині позначку, щоб надалі не переплутати його з анодом.
2. Укріпіть електроди в тримачі та, не виставляючи електроди у ванну з розчином, складіть електричне коло (згідно з мал.). Перевірте надійність електричних контактів, правильність приєднання електродів до джерела струму, правильність вмикання амперметра.
3 Опустіть електроди у ванну з розчином, замкніть коло, встановіть за допомогою реостата силу струму більше 1 А. Процес електролізу має тривати 15-20 хв., при цьому силу струму в колі підтримуйте незмінною (за допомогою реостата)
4. Після завершення досліду замкніть коло, вийміть мідний катод, обережно промийте його проточною водою, висушіть (спочатку за допомогою фільтрувального паперу, а потім над електроплиткою) і зважте її.
5. Обчисліть значення заряду електрона, максимальні абсолютні та відносні похибки вимірювання сили струму та часу; визначте абсолютну похибку вимірювання маси; обчисліть максимальні похибки (відносну й абсолютну) вимірювання значення заряду електрона.
6.
Запишіть результат визначення заряду
електрона:
,
ε = … %. Порівняйте дослідне значення
заряду електрона з табличним.
7. Дані вимірювань і обчислень запишіть у таблицю.
I ,A |
|
t,c |
|
m1, кг |
m2, кг |
|
е, кл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для обчислення:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Висновок:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________