Совет 1: Как определить электрический заряд

Электрический заряд – это величина, характеризующая способность физического тела быть источником электромагнитного поля и принимать участие во взаимодействии с другими подобными источниками. Еще древние греки обнаружили, что если кусок янтаря потереть о шерсть, то он приобретет способность притягивать легкие предметы. Янтарь на древнегреческом языке назывался «электрон».
Инструкция
1
Школьникам, изучавшим физику в старших классах, наверняка знаком простейший прибор – электрометр. Он состоит из металлического стержня с круглым горизонтально расположенным выступом. На этот выступ насажена стрелка, которая может свободно вращаться. Что произойдет, если к металлическому стержню электрометра прикоснется заряженное тело? Часть заряда как бы перетечет на стержень и стрелку. Но поскольку эти заряды одноименные, то они будут отталкивать друг друга. И стрелка отклонится от первоначального положения на некоторый угол. С помощью градуированной шкалы его замеряют и рассчитывают величину заряда. Легко можно понять, что чем больше заряд, тем больше будет угол отклонения стрелки электрометра, и наоборот. Разумеется, с помощью такого примитивного прибора можно произвести лишь приблизительное определение величины заряда. Если нужна высокая точность, применяются чувствительные электронные электрометры.
2
Можете воспользоваться законом Кулона: F = kq1q2/r^2, где F – сила взаимодействия между двумя заряженными телами, q1 и q2 – величины их зарядов, r – расстояние между центрами этих тел, а k – коэффициент пропорциональности. Иными словами, если у вас есть тело, заряд которого q1 вам известен, то, поднеся второе тело, заряд которого q2 необходимо определить на расстояние r и силу взаимодействия F с помощью чувствительного прибора-динамометра, вы легко вычислите искомый заряд q2 по формуле: q2 = Fr^2/(kq1).
3
Также возможно вычистить величину заряда, измерив силу тока в цепи. Дело в том, что суммарная величина заряда, протекшего через поперечное сечение какого-либо проводника, вычисляется по формуле: Q = IT, где I – сила тока в амперах, а Т – время в секундах. Для этого опыта вам понадобится секундомер и амперметр – прибор для определения силы тока. Соберите электрическую цепь, куда включен амперметр, включите ток, запишите показание амперметра. Разомкните цепь, одновременно выключив секундомер. Запишите, сколько времени ток был в цепи. И по вышеуказанной формуле подсчитайте суммарный электрический заряд.

Совет 2: Как найти электрический заряд

Найти значение электрического заряда можно двумя способами. Первый – измерить силу взаимодействия неизвестного заряда с известным и с помощью закона Кулона рассчитать его значение. Второй – внести заряд в известное электрическое поле и измерить силу, с которой оно действует на него. Для измерения заряда протекающего через поперечное сечение проводника за определенное время измерьте силу тока и умножьте ее на значение времени.
Вам понадобится
  • чувствительный динамометр, секундомер, амперметр, измеритель электростатического поля, воздушный конденсатор.
Инструкция
1
Измерение заряда при его взаимодействии с известным зарядомЕсли известен заряд одного тела, поднесите к нему неизвестный заряд и измерьте расстояние между ними в метрах. Заряды начнут взаимодействовать. С помощью динамометра измерьте силу их взаимодействия. Рассчитайте значение неизвестного заряда - для этого квадрат измеренного расстояния умножьте на значение силы и поделите на известный заряд. Полученный результат поделите на число 9•10^9. Результатом будет значение заряда в Кулонах (q=F•r²/(q0•9•10^9)). Если заряды отталкиваются, то они одноименные, если же притягиваются – разноименные.
2
Измерение значения заряда, внесенного в электрическое полеИзмерьте значение постоянного электрического поля специальным прибором (измеритель электрического поля). Если такого прибора нет, возьмите воздушный конденсатор, зарядите его, измерьте напряжение на его обкладках и поделите не расстояние между пластинами – это и будет значение электрического поля внутри конденсатора в вольтах на метр. Внесите в поле неизвестный заряд. С помощью чувствительного динамометра измерьте силу, которая на него действует. Измерение проводите в ньютонах. Поделите значение силы на напряженность электрического поля. Результатом будет значение заряда в Кулонах (q=F/Е).
3
Измерение заряда, протекающего через поперечное сечение проводникаСоберите электрическую цепь с проводниками и последовательно подключите к ней амперметр. Замкните ее на источник тока и измерьте силу тока с помощью амперметра в амперах. Одновременно секундомером засеките время, в течение которого в цепи был электрический ток. Умножив значение силы тока на полученное время, узнайте заряд, прошедший через поперечное сечение каждого проводника за это время (q=I•t). При измерениях следите, чтобы проводники не перегревались и не произошло короткое замыкание.
Видео по теме
Полезный совет
Понятие о положительном и отрицательном заряде ввел Б. Франклин в середине 18-го века. А сам термин «электрический заряд» был впервые использован Шарлем Кулоном в 1785-м году, который как бы объединил слова «электрон» и «заряд». В честь этого ученого названа основная единица электрического заряда – 1 кулон.
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500