PASCO ES-9078A Osnovni priručnik s uputama za elektrometar

PASCO ES-9078A Osnovni priručnik s uputama za elektrometar

Uvod

Osnovni elektrometar

ES-9078A

Preporučena oprema:

Osnovni elektrometar je voltmetar koji se koristi za izravna mjerenja naponatage i neizravna mjerenja struje i naboja. Zbog svoje visoke impedancije od 10¹⁴ oma, posebno je prikladan za mjerenje naboja u elektrostatskim eksperimentima. Ima osjetljivost gotovo tisuću puta veću od standardnog elektroskopa sa zlatnim listićima, centralna nula
zaslon mjerača koji izravno pokazuje polaritet naboja i prikaz znamenki. Osnovni elektrometar mjeri naboje i do 10-11 kulona.
Uređaj također može slati signal na PASCO analogno sučelje. Ove značajke čine demonstracije i laboratorije elektrostatike kvantitativnijima i lakšima za izvođenje.
Osnovni elektrometar napajaju četiri AA alkalne baterije (uključene). Ove baterije se mogu lako zamijeniti otvaranjem stražnjeg poklopca.asing elektrometra.

Oprema

Uključene stavke:

Osnovni elektrometar (ES-9078A)

Kabel za ulazni signal (BNC-krokodil kopča) Spaja se na BNC priključak na ulaznom signalu.

Patch kabel za banana utikač

Spaja se na uzemljenje na osnovnom elektrometru.

Kabel sučelja (Mini DIN-na-8-pinski DIN utikač)

Povezuje se između izlaznog signalnog priključka osnovnog elektrometra i PASCO analognog sučelja.

Kabel za uzemljenje

Ima izolirane konektore s plosnatim kontaktima i otpornik od jednog gigaoma. Koristi se s osnovnim promjenjivim kondenzatorom (ES-9079).

Aligator isječak

4× AA alkalne baterije (nije na slici)

Preporučeno oprema:

• Faradayeva kanta za led (ES-9042A)
• Proizvođači naboja i probna ravnina (ES-9057C)
• Osnovni promjenjivi kondenzator (ES-9079)
• Univerzalno sučelje 850 (UI-5000) ili univerzalno sučelje 550 (UI-5001)
• PASCO Capstone (potreban za 850 Universal Interface) ili SPARKvue softver za prikupljanje podataka
  

Prikaz mjerača Prikaz znamenki Izlazni signal

Spojite kabel sučelja ovdje za izlazni signal na analogno sučelje.

Voltagindikatori dometa

Označite odabrani raspon mjerenja.

Voltage tipka za odabir raspona

Pritisnite za promjenu odabrane glasnoćetage raspon.

Tipka ON/OFF

Pritisnite za uključivanje ili isključivanje uređaja.

Prizemna luka

Spojite uređaj na uzemljenje putem ovog priključka.

Ulazni priključak signala

Spojite kabel za ulaz signala ovdje na BNC priključak.

Pristup odjeljku za baterije

Otpustite oba vijka s palcima kako biste uklonili kućište i pristupili baterijama.

Gumb NULA

Pritisnite na nulti mjerač i uklonite višak naboja.

Nabavite softver

Možete koristiti senzor sa SPARKvue ili PASCO Capstone softverom. Ako niste sigurni koji koristiti, posjetite pasco.com/products/guides/ usporedba softvera.
SPARKvue je dostupan kao besplatna aplikacija za Chromebook, iOS i Android uređaje. Nudimo besplatnu probnu verziju SPARKvue i Capstone za Windows i Mac. Da biste preuzeli softver, idite na pasco.com/downloads ili tražiti SPARKvue u trgovini aplikacija vašeg uređaja.
Ako ste već instalirali softver, provjerite imate li najnovije ažuriranje:
SPARKvue: Glavni izbornik > Provjeri ažuriranja
PASCO završni kamen: Pomoć > Provjeri ažuriranja

Operacija

U sljedećim odjeljcima objašnjeno je kako sigurno postaviti i koristiti osnovni elektrometar.

Postavljanje

1. Spojite BNC utikač kabela za ulaz signala (mjerni kabel) na BNC utičnicu sa strane osnovnog elektrometra. Za pričvršćivanje kabela, poravnajte klinove na BNC utičnici s utorima na utikaču, gurnite utikač na utičnicu i okrenite ga u smjeru kazaljke na satu dok
2. Upotrijebite banana utikač za spajanje uzemljenja elektrometra na uzemljenje.
3. Pritisnite tipku UKLJUČENO/ISKLJUČENO gumb za uključivanje elektrometra. Prikazuju se znamenke, prikaz mjerača i jedan od volumenatagPokazatelji dometa će zasvijetliti.
4. Pritisnite tipku NULA gumb za nuliranje. LED zaslon mjerača poravnat će se s oznakom "0", a prikaz znamenki će prikazivati 0.0.
5. Pritisnite tipku Voltage birač raspona gumb za odabir željene glasnoćetagraspon (3, 10, 30 ili 100).

Postavka raspona odnosi se na glasnoćutagulaz potreban za postizanje otklona mjerača u punoj skali. Na primjeramptj. postavka na 30 znači da će mjerač biti potpuno otklonjen za volumentage od 30 V.

Važne točke za opće operacije

• NIKADA ne koristite osnovni elektrometar za mjerenje napona većih od 100 V.
• Nikada ne spajajte elektrometar na generator elektrostatike, kao što je Van de Graaffov generator ili Wimhurstov stroj.
• Izbjegavajte dodirivanje ulaznih vodova dok se ne uzemljite. Osoba koja hoda po tepihu na hladnom i suhom danu može lako stvoriti potencijal od nekoliko tisuća volti.
• Uvijek pritisnite tipku ZERO između mjerenja kako biste ispraznili višak naboja iz elektrometra. Kratko spajanje mjernih vodova nije dovoljno jer unutar strujnog kruga još uvijek mogu postojati zalutali naboji.

• Za najbolje rezultate, UVIJEK spojite elektrometar na uzemljenje, poput vodovodne cijevi ili uzemljenja iz utičnice od 120 VAC, tijekom eksperimenata. Samo uzemljenje može osigurati dovoljno odvoda za višak nakupljanja naboja tijekom
• Eksperimentator također treba biti uzemljen tijekom mjerenja. Da biste to učinili, dodirnite jednom rukom uzemljenje neposredno prije ili tijekom mjerenja.

Mjerenje voltage

Osnovni elektrometar može se tretirati kao voltmetar s beskonačnom impedancijom. Da biste elektrometar koristili kao voltmetar, spojite vodiče ulaznog signalnog kabela na bateriju, postavite voltmetartagraspon i pročitajte volumentage na mjeraču ili zaslonu s brojkama.

Mjerenje naboja putem indukcije

U većini uvjeta, najbolji način mjerenja naboja je putem indukcije. Koristite probnu ravninu i Faradayevu posudu s ledom, poput onih koje su uključene u Electrostatics System (ES-9080B) i prikazane su dolje.

Dokazna ravnina je jednostavno mali vodljivi disk postavljen na izolacijsku ručku.ampDa biste procijenili raspodjelu naboja na nabijenom objektu, jednostavno dodirnite objekt dokaznom ravninom, a zatim postavite dokaznu ravninu unutar unutarnjeg cilindra posude za led, bez dodirujući cilindar. Na površini kante s ledom inducira se naboj jednake veličine i predznaka, što se može očitati osnovnim elektrometrom.

Uvijek korištenjem ispitne ravnine i posude s ledom, kapacitet će biti isti za sva mjerenja, a naboj na ispitnoj ravnini uvijek će biti proporcionalan volumenu.tagočitanje na elektrometru.

Mjerenje naboja putem kontakta

Naboji se također mogu mjeriti kontaktom. Ako dodirnete unutarnji cilindar posude za led nabijenim predmetom, poput nabijene ispitne plohe, očitanje elektrometra općenito će ostati uglavnom nepromijenjeno. To je zato što na ukupni kapacitet ispitna ploha utječe samo zanemarivo. Međutim, to ne mora uvijek biti slučaj.
Svako mjerenje naboja elektrometrom je neizravno, temeljeno na znanju da je količina naboja na objektu proporcionalna
Očitavanja će se uvijek mjeriti u voltima, a ne u kulonima. Međutim, polaritet voltatage izravno pokazuje vrstu naboja koji se sampAko je potrebno kvantitativno mjerenje naboja umjesto kvalitativnih podataka, naboj se može izmjeriti pomoću jednadžbe Q = CV, gdje V
je voltage preko kondenzatora poznatog kapaciteta C.
Osnovni elektrometar se može zamisliti kao voltmetar s beskonačnom impedancijom paralelno spojen s kondenzatorom. CE, kao što je prikazano na slici 2.
CE predstavlja unutarnji kapacitet elektrometra, plus
kapacitet vodova i posude za led ako se koriste. Kada se nabijeni objekt postavi preko vodova elektrometra (ili u posudu za led), volumentage V prikazuje se na mjeraču. Ako je vrijednost CE je poznata, vrijednost naboja može se izračunati pomoću jednadžbe Q = CEV.

Kapacitet samog elektrometra je oko 27 pikofarada (pF). Međutim, ako je sampLED objekt dodaje značajnu kapacitivnost, situacija se mijenja u ono što je prikazano na slici 3, s Cekst budući da je kapacitet objekta. Za točno izračunavanje količine
naboj u ovom slučaju, ukupni kapacitet CE + Cekst mora se odrediti. To zahtijeva točnu vrijednost za CE, osim ako niste sigurni da objekt koji mjerite ima dovoljno visoku kapacitivnost da biste je zanemarili CE (Cekst >> CE). Imajte na umu da je ovo ne slučaj pri korištenju osnovnog varijabilnog kondenzatora (ES-9079). Sljedeći odjeljak objasnit će kako izmjeriti eksperimentalnu vrijednost kapaciteta elektrometra, svih kabela spojenih na njega i posude za led.

Mjerenje kapaciteta elektrometra i konektora

Kada poznati kondenzator C nabijen je poznatim volumenomtage V, naboj u kondenzatoru dan je s Q = CVAko se kondenzator poznatog naboja spoji preko vodova elektrometra, on se spaja paralelno s unutarnjim kapacitetom. CE elektrometra, kante za led i kabela. Stoga ukupni kapacitet postaje C + CEPoznati kondenzator će se isprazniti preko osnovnog elektrometra, a volumentage VE može se očitati. Budući da je ukupni naboj sustava još uvijek Q, znamo da:
Pomoću ovog postupka izmjerite preciznu vrijednost kapacitivnosti koju daju elektrometar i priključeni instrumenti:

1. Nabavite kondenzator s niskim curenjem (polipropilen ili zračni dielektrik) poznate vrijednosti C oko 30 pF.
2. Napunite kondenzator poznatim volumenomtage VOvaj svezaktage NE smije biti veći od 100 V, jer je to granica

SPARKvue

1. Pokrenite SPARKvue, a zatim kliknite Podaci senzora.
2. Spojite svoje sučelje na Za upute o tome pogledajte priručnik za sučelje i online pomoć za SPARKvue.
3. Spojite kabel sučelja iz priključka za izlaz signala na osnovnom elektrometru na analogni priključak na sučelju.
4. Od Odaberite mjere za predloške stupac, odaberite Svojstva ikona pored naziva kanala na koji je elektrometar spojen.
5. S popisa opcija senzora odaberite Elektrometar (osnovni) i odaberite OK.
6. Provjerite je li okvir pored Voltage je označeno u stupcu s mjerenjima, zatim odaberite Grafikon iz stupca Prikazi za otvaranje eksperimenta. Grafikon će se automatski prilagoditi za mjerenje volumenatage u odnosu na vrijeme.
7. Klik Start za početak prikupljanja

 Završni kamen PASCO

1. Pokrenite Capstone, a zatim kliknite Postavljanje hardvera u Alati
2. Spojite svoje sučelje na Za upute o tome pogledajte priručnik za sučelje i Capstone online pomoć.
3. Spojite kabel sučelja iz priključka za izlaz signala na osnovnom elektrometru na analogni priključak na sučelju.
4. u Postavljanje hardvera alat, pronađite sliku spojenog sučelja. Kliknite unutar žutog kruga iznad priključka na koji je kabel spojen i odaberite Elektrometar s popisa.
5. Dupli klik Grafikon u Prikazi paleta za stvaranje novog grafa
6. Klik pored y-osi i odaberite Voltage od X-os će se automatski postaviti za mjerenje vremena.
7. Klik Snimiti za početak snimanja

Pomoć za softver

Pomoć za SPARKvue i PASCO Capstone pruža informacije o tome kako koristiti ovaj proizvod sa softverom. Pomoći možete pristupiti unutar softvera ili na mreži.

 SPARKvue

Softver: Glavni izbornik > Pomoć

Online: pomoć.pasco.com/sparkvue

 Završni kamen PASCO

Softver: Pomoć > Pomoć za PASCO Capstone
Online: pomoć.pasco.com/capstone

Specifikacije i pribor

Posjetite stranicu proizvoda na pasco.com/product/ES-9078A do view specifikacije i istražite pribor. Također možete preuzeti eksperiment files i prateće dokumente sa stranice proizvoda.

Eksperiment files

Preuzmite jednu od nekoliko aktivnosti spremnih za studente iz PASCO Experiment Library. Eksperimenti uključuju materijale učenika koji se mogu uređivati ​​i bilješke nastavnika. Posjetiti pasco.com/freelabs/ES-9078A.

Tehnička podrška

Trebate još pomoći? Naše obrazovano i ljubazno osoblje tehničke podrške spremno je odgovoriti na vaša pitanja ili vas provesti kroz sve probleme.

Razgovor         pasco.com
Phone       1-800-772-8700 x1004 (USA)
+1 916 462 8384 (izvan SAD-a)
E-mail        support@pasco.com

Ograničeno jamstvo

Za opis jamstva proizvoda pogledajte stranicu Jamstvo i povrati na www.pasco.com/legal.

Autorska prava

Ovaj dokument je zaštićen autorskim pravima sa svim pridržanim pravima. Neprofitnim obrazovnim ustanovama dopušteno je umnožavanje bilo kojeg dijela ovog priručnika, pod uvjetom da se reprodukcije koriste samo u njihovim laboratorijima i učionicama te da se ne prodaju za
profit. Reprodukcija pod bilo kojim drugim okolnostima, bez pismenog pristanka tvrtke PASCO scientific, je zabranjena.

Zaštitni znakovi

PASCO i PASCO science zaštitni su znakovi ili registrirani zaštitni znakovi tvrtke PASCO science u Sjedinjenim Državama i drugim zemljama. Svi drugi nazivi robnih marki, proizvoda ili usluga jesu ili mogu biti zaštitni znaci ili uslužni znakovi i koriste se za identifikaciju proizvoda ili usluga njihovih vlasnika. Za više informacija posjetite www.pasco.com/legal.

Odlaganje proizvoda na kraju životnog vijeka

Ovaj elektronički proizvod podliježe propisima o odlaganju i recikliranju koji se razlikuju ovisno o zemlji i regiji. Vaša je odgovornost reciklirati svoju elektroničku opremu prema lokalnim zakonima i propisima o zaštiti okoliša kako biste osigurali da će biti reciklirana na način koji štiti ljudsko zdravlje i okoliš. Kako biste saznali gdje možete ostaviti svoju otpadnu opremu za recikliranje, obratite se lokalnoj službi za recikliranje ili odlaganje otpada ili mjestu gdje ste kupili proizvod.
Simbol WEEE Europske unije (Otpad elektroničke i električne opreme) na proizvodu ili njegovom pakiranju označava da se ovaj proizvod ne smije odlagati u standardni spremnik za otpad.

CE izjava

Ovaj uređaj je testiran i utvrđeno je da je u skladu s osnovnim zahtjevima i drugim relevantnim odredbama primjenjivih EU direktiva.

FCC izjava

Ovaj uređaj je u skladu s dijelom 15 FCC pravila. Rad podliježe sljedeća dva uvjeta:
(1) Ovaj uređaj ne smije uzrokovati štetne smetnje i (2) ovaj uređaj mora prihvatiti sve primljene smetnje, uključujući smetnje koje mogu uzrokovati neželjeni rad.

Odlaganje baterija

Baterije sadrže kemikalije koje, ako se ispuste, mogu utjecati na okoliš i ljudsko zdravlje. Baterije treba odvojeno prikupljati radi recikliranja i reciklirati na lokalnom odlagalištu opasnog materijala u skladu s propisima vaše zemlje i lokalnim vlastima. Da biste saznali gdje možete odložiti svoje istrošene baterije za recikliranje, obratite se lokalnoj službi za odlaganje otpada ili predstavniku proizvoda. Baterija korištena u ovom proizvodu označena je simbolom Europske unije za istrošene baterije kako bi se naznačila potreba za odvojenim prikupljanjem i recikliranjem baterija.

 

Pročitajte više o ovom priručniku i preuzmite PDF: