Главная | Обратная связь

Погрешности измерений

Теоретическая часть

Рис. 1. Схема измерения величины индуцированного заряда: 1 - источник питания с высоким выходным сопротивлением; 2 – пластины конденсатора; 3 - измерительные пластины; 4 - изолирующие ручки; 5 - статический вольтметр; 6 - входные клеммы вольтметра.

 

Эксперимент

Наиболее просто проверять законы электростатической индукции, экспериментируя с проводниками. Если две тонкие одинаковые металлические пластины, прижатые друг к другу плоскостями, внести в однородное поле E конденсатора (см. Рис. 5) так чтобы вектор нормали к пластинам совпал с вектором E, на боковых плоскостях составной пластины возникнут индуцированные заряды такие, чтобы электрическое поле внутри пластин было равно нулю, поэтому поверхностная плотность зарядов σ определяется соотношением:

(СГС) (СИ)

(Заметим, что суммарный заряд составной пластины равен нулю)

Если теперь развести тонкие пластины на небольшое расстояние так, чтобы они не соприкасались, и затем вынести из поля E, - на каждой пластине останется заряд

Q = σ S

где S - площадь пластины.

Величину этого заряда можно измерить, если прикоснуться вынесенными из поля пластинами к клеммам электростатического вольтметра и измерить напряжение U. Очевидно, что

где – емкость вольтметра и пластин соответственно. Емкость можно измерить, проведя дополнительно опыт с известной емкостью Ск, присоединенной к входу вольтметра. Измеряя

и

можно найти Q и + .

Следует отметить, что предложенный в работе метод определения величины наведенного заряда может быть использован для измерения напряженности электростатического поля.

 

Результаты измерений и вычислений

Uист,В	U1,В	U2,В	Ck, Ф	Q, статКл	s, см2	σ, статКл/см2	E, статКл/см2	σтеор,статКл/см2
	1,34	0,9	2,6·10-11	0,2138	1176,625	0,0012	0,0222	0,0018
	2,5	1,5	2,6·10-11	0,2925	1176,625	0,0017	0,0444	0,0035
	4,08	2,44	2,6·10-11	0,4735	1176,625	0,0027	0,0667	0,0053
	4,6	2,76	2,6·10-11	0,5382	1176,625	0,0030	0,0889	0,0071

 

Погрешности измерений

1) это не шар, а пластина

2) есть паразитная емкость измерителя

3) статистические ошибки