PL 
EN 
Opis
|
P3.1.2.2 Potwierdzenie prawa Coulomba. Pomiar za pomocą czujnika siły. |
|
P3.1.2.3 Potwierdzenie prawa Coulomba. Rejestracja oraz analiza za pomocą CASSY |
|
Zgodnie z prawem Coulomb‘a, siły działające pomiędzy dwoma punktowymi ładunkami elektrycznymi Q1 i Q 2 w odległości r od siebie mogą być wyznaczone za pomocą wzoru.
Te same siły działają pomiędzy dwoma naładowanymi polami gdy odległość r pomiędzy punktami środkowymi kul jest znacząco większa niż średnica kuli, tak aby jednorodny rozkłada ładunku kul był niezakłócony. Innymi słowy, kule w tej geometrii mogą być traktowane jako punkty.
W doświadczeniu P3.1.2.1, siły coulomba pomiędzy dwoma naładowanymi kulami jest mierzona za pomocą wagi torsyjnej. Centralnym punktem tego niezwykle czułego przyrządu pomiarowego jest ciało obrotowe zamontowane sprężyście pomiędzy dwoma przewodami torsyjnymi, do których jedna z dwóch kul jest dołączona. Gdy druga kula znajduje się w bliskości pierwszej kuli, siła działająca pomiędzy dwoma naładowanymi kulami produkuje skręcanie przewodów; może to być wskazane i zmierzone za pomocą wskaźnika światła. Waga musi zostać skalibrowana jeśli siła jest mierzona w wartościach bezwzględnych.
Siła coulomba jest mierzona jako funkcja odległości r. Z tego powodu, druga kula zamontowana jest na stojaku i przybliżona zostaje do pierwszej. Następnie, w stałej odległości, ładunek jednej kuli jest zredukowany o połowę. Pomiar może być wykonany także za pomocą kul o przeciwnych ładunkach. Ładunki są mierzone za pomocą wzmacniacza elektrometrycznego połączonego jako kulometr. Celem analizy jest weryfikacja proporcjonalności i obliczenie przenikalności dielektrycznej e0.
Alternatywnie do pomiaru wagą torsyjną, siła coulomba pomiędzy dwoma kumali może być także wyznaczona za pomocą czujnika siły. Urządzenie to składa się z dwóch elementów giętych połączonych równolegle do czterech czujników tensometrycznych w układzie mostka; ich rezystancja elektryczna zmienia się przy przyłożeniu obciążenia. Zmiana rezystancji jest proporcjonalna do działającej siły na przyrząd.
W doświadczeniu P3.1.2.2, czujnik siły jest podłączony do przyrządu pomiarowego, bezpośrednio wyświetlającego mierzoną siłę. Nie jest wymagana kalibracja. Siła coulomba jest mierzona w funkcji odległości r pomiędzy środkami kul, ładunku Q1 pierwszej kuli i ładunku Q 2 drugiej kuli. Ładunki kul są mierzone za pomocą wzmacniacza elektrometrycznego połączonego jako kulometr. Celem analizy jesy weryfikacja proporcjonalności i obliczenie przenikalności dielektrycznej e0.
|
