2. Порядок выполнения работы

1. Источник напряжения, абсолютный электрометр и электростатический вольтметр, подлежащий градуировке, соединяют в соответствии со схемой, изображенной на рисунке 1;

2. Уравновесит весы в отсутствии электрического поля;

3. Весы арретировать, и на чашку весов положить груз массой 10 мг;

4. Включить источник напряжения и дать прибору прогреться;

5. Снять весы с арретира и постоянно увеличивать напряжение до тех пор, пока стрелка весов не придет в равновесное положение. Следует помнить, что достигаемое равновесие является неустойчивым равновесием;

6. Показания приборов записать в таблицу 1

Таблица 1

7. Поставить весы на арретир и уменьшить напряжение до нуля;

8. Увеличить груз на чашке весов еще на 10 мг и повторить весь процесс измерений;

9. Такие измерения проводить до тех пор, пока не будет пройдена вся шкала вольтметра. При каждом последующем измерении нагрузка должна увеличиваться на 10 мг.

3. Обработка результатов измерений

1. Подставляя в формулу (8) данные прибора и найденные в результате измерений значения сил притяжения пластин, вычислить значение разности потенциалов (напряжения), соответствующие отсчетам по шкале исследуемого вольтметра. Результаты вычислений занести в таблицу 1;

2. Построить градуировочный график. Для этого по оси абсцисс отложить отсчеты по шкале вольтметра, а по оси ординат квадраты вычисленных значений разности потенциалов, выраженные в вольтах;

3. Непрерывная прямая, проведенная через окрестности нанесенных на график точек, будет являться градуировочной прямой вольтметра. С помощью этой кривой можно найти напряжение в вольтах, соответствующее любому делению шкалы вольтметра.

4. Техника безопасности

Напряжение на установке достигает 1500 – 2000 В, поэтому СТРОГО ВОСПРЕЩАЕТСЯ:

1. Включать схему без контроля преподавателя, инженера или лаборанта;

2. Делать какое-либо переключение при включенном источнике напряжения;

3. По окончании работы отключить источник питания от сети.

5. Контрольные вопросы

1. Вывести формулу напряженности поля равномерно заряженной плоскости

2. Вывести формулу напряженности поля двух равномерно заряженных зарядами противоположного знака параллельных плоскостей

3. Вывести формулу силы притяжения двух параллельных пластин, имеющих противоположные по знаку заряды

4. Вывести связь между напряженностью и потенциалом для электростатического поля двух заряженных зарядами противоположного знака параллельных пластин

5. Вывести рабочую формулу для градуировки вольтметра

6. Опишите составные элементы измерительной установки и укажите их назначение

7. Опишите измерительный механизм электростатического вольтметра

8. Опишите процедуру градуировки электростатического вольтметра

9. Что такое градуировочный график, как его можно построить и как его можно использовать?

10. Какие правила техники безопасности необходимо соблюдать при выполнении лабораторной работы.