Návod k obsluze základního elektrometru PASCO ES-9078A

Návod k obsluze základního elektrometru PASCO ES-9078A

Zavedení

Základní elektroměr

ES-9078A

Doporučené vybavení:

Základní elektrometr je voltmetr používaný pro přímé měření objemutaga nepřímá měření proudu a náboje. Díky své vysoké impedanci 10¹⁴ ohmů, je obzvláště vhodný pro měření náboje v elektrostatických experimentech. Má citlivost téměř tisíckrát vyšší než standardní elektroskop se zlatými listy, s nulovým středem.
displej měřiče, který přímo indikuje polaritu náboje, a displej s číslicemi. Základní elektrometr měří náboje již od 10-11 coulombů.
Zařízení může také odesílat signál do analogového rozhraní PASCO. Díky těmto vlastnostem jsou demonstrace a laboratorní cvičení z elektrostatiky kvantitativnější a snazší k provedení.
Základní elektrometr je napájen čtyřmi alkalickými bateriemi typu AA (součástí balení). Tyto baterie lze snadno vyměnit otevřením zadního krytu.asing elektroměru.

Zařízení

Zahrnuté položky:

Základní elektroměr (ES-9078A)

Vstupní signálový kabel (BNC-krokosvorka) Připojuje se ke konektoru BNC na portu vstupu signálu.

Patch kabel s banánkovou zástrčkou

Připojuje se k uzemňovacímu portu na základním elektroměru.

Kabel rozhraní (Mini DIN zástrčka na 8pinový DIN konektor)

Propojuje port signálového výstupu základního elektroměru s analogovým rozhraním PASCO.

Zemnící kabel

Vybaven izolovanými plochými konektory a rezistorem jeden gigaohm. K použití se základním proměnným kondenzátorem (ES-9079).

Alligator clip

4× alkalické baterie typu AA (není na obrázku)

Doporučeno zařízení:

• Faradayova vědra na led (ES-9042A)
• Charge Producers and Proof Plane (ES-9057C)
• Základní variabilní kondenzátor (ES-9079)
• Univerzální rozhraní 850 (UI-5000) nebo univerzální rozhraní 550 (UI-5001)
• Software pro sběr dat PASCO Capstone (vyžadován pro univerzální rozhraní 850) nebo SPARKvue
  

Zobrazení měřiče Zobrazení číslic Signál Výstupní port

Zde připojte kabel rozhraní pro výstup signálu do analogového rozhraní.

svtagindikátory dosahu e

Označte zvolený rozsah měření.

svtagtlačítko pro výběr rozsahu e

Stisknutím změníte vybranou hlasitosttage rozsah.

tlačítko ON/OFF

Stisknutím zařízení zapnete nebo vypnete.

Pozemní přístav

Připojte zařízení k uzemnění přes tento port.

Vstupní port signálu

Zde připojte vstupní signálový kabel do BNC konektoru.

Přístup k bateriovému prostoru

Povolte oba šrouby s vroubkovanou hlavou, abyste sejmuli pouzdro a získali přístup k bateriím.

tlačítko ZERO

Stiskněte tlačítko na nulovém měřiči a odstraňte přebytečné náboje.

Získejte software

Senzor můžete používat se softwarem SPARKvue nebo PASCO Capstone. Pokud si nejste jisti, který použít, navštivte pasco.com/products/guides/ porovnání softwaru.
SPARKvue je k dispozici jako bezplatná aplikace pro zařízení Chromebook, iOS a Android. Nabízíme bezplatnou zkušební verzi SPARKvue a Capstone pro Windows a Mac. Chcete-li získat software, přejděte na pasco.com/downloads nebo hledat SPARKvue v obchodě s aplikacemi vašeho zařízení.
Pokud jste software nainstalovali dříve, zkontrolujte, zda máte nejnovější aktualizaci:
SPARKvue: Hlavní nabídka > Zkontrolovat aktualizace
PASCO Capstone: Nápověda > Vyhledat aktualizace

Operace

Následující části vysvětlují, jak bezpečně nastavit a používat základní elektrometr.

Nastavení

1. Připojte BNC zástrčku vstupního signálového kabelu (měřicí vodič) do BNC zdířky na boku základního elektrometru. Chcete-li kabel zaaretovat, zarovnejte kolíky na BNC zdířce s drážkami na zástrčce, zasuňte zástrčku do zdířky a otáčejte jí ve směru hodinových ručiček, dokud
2. Pro připojení zemnícího portu elektroměru k uzemnění použijte propojovací kabel s banánkovou zástrčkou.
3. Stiskněte tlačítko ON/OFF tlačítko pro zapnutí elektroměru. Zobrazí se číslice, displej měřiče a jeden z ukazatelů hlasitostitagRozsvítí se indikátory dosahu.
4. Stiskněte tlačítko NULA tlačítko pro vynulování. LED displeje měřiče se zarovná se značkou „0“ a na displeji se zobrazí 0.0.
5. Stiskněte tlačítko svtage volič rozsahu tlačítko pro výběr požadované hlasitostitagrozsah (3, 10, 30 nebo 100).

Nastavení rozsahu se vztahuje k hlasitostitagvstup potřebný k vytvoření výchylky měřidla v plném rozsahu. Napříkladampnastavení 30 znamená, že měřič bude plně vychýlen o objemtage 30 V.

Důležité body pro obecné operace

• NIKDY nepoužívejte základní elektrometr k měření napětí vyššího než 100 V.
• Nikdy nepřipojujte elektrometr k elektrostatickému generátoru, jako je Van de Graaffův generátor nebo Wimhurstův stroj.
• Nedotýkejte se vstupních vodičů, dokud se neuzemníte. Osoba, která jde po koberci za chladného a suchého dne, může snadno získat napětí několika tisíc voltů.
• Mezi jednotlivými měřeními vždy stiskněte tlačítko ZERO, abyste vybili přebytečný náboj z elektrometru. Zkratování měřicích vodičů není dostatečné, protože v obvodu mohou být stále bludné náboje.

• Pro dosažení nejlepších výsledků VŽDY připojte elektrometr během experimentů k uzemnění, například k vodovodnímu potrubí nebo k uzemňovacímu vodiči ze zásuvky 120 V AC. Pouze uzemnění může poskytnout dostatečný odvod přebytečného náboje nahromaděného během měření.
• Experimentátor by měl být také během měření uzemněn. K tomu se dotkněte jednou rukou uzemnění těsně před měřením nebo během něj.

Měřicí objemtage

Základní elektrometr lze považovat za voltmetr s nekonečnou impedancí. Chcete-li elektrometr použít jako voltmetr, připojte vodiče vstupního signálního kabelu k baterii, nastavte napětítagrozsah e a přečtěte si objemtage na měřiči nebo na číslicovém displeji.

Měření náboje pomocí indukce

Za většiny podmínek je nejlepším způsobem měření náboje indukce. Použijte zkušební rovinu a Faradayovu ledovou misku, jako jsou ty, které jsou součástí elektrostatického systému (ES-9080B) a jsou zobrazeny níže.

Zkušební rovina je jednoduše malý vodivý disk namontovaný na izolační rukojeti.ampChcete-li zjistit rozložení náboje na nabitém objektu, jednoduše se objektu dotkněte zkušební rovinou a poté umístěte zkušební rovinu do vnitřního válce kbelíku s ledem. bez dotýká se válce. Na povrchu vědra s ledem se indukuje náboj stejné velikosti a znaménka, který lze odečíst základním elektrometrem.

Vždy, když se použije zkušební rovina a vědro s ledem, bude kapacita pro všechna měření stejná a náboj na zkušební rovině bude vždy úměrný objemu.tagodečet na elektroměru.

Měření náboje kontaktem

Náboje lze měřit také kontaktně. Pokud se dotknete vnitřního válce vědra s ledem nabitým předmětem, například nabitou zkušební plochou, údaj elektrometru zůstane obecně téměř nezměněn. Je to proto, že celková kapacita je zkušební plochou ovlivněna pouze zanedbatelně. Nemusí tomu však být vždycky pravda.
Jakékoli měření náboje elektrometrem je nepřímé, založené na znalosti, že množství náboje na objektu je úměrné
Naměřené hodnoty budou vždy měřeny ve voltech, nikoli v coulombech. Polarita napětí však bude záviset natage přímo ukazuje typ náboje, o který se jednáampPokud je potřeba kvantitativní měření náboje spíše než kvalitativní data, lze náboj měřit pomocí rovnice Q = CV, kde V
je svtage na kondenzátoru se známou kapacitou C.
Základní elektrometr si lze představit jako voltmetr s nekonečnou impedancí zapojený paralelně s kondenzátorem. CE, jak je znázorněno na obrázku 2.
CE představuje vnitřní kapacitu elektrometru plus
kapacita vodičů a nádoby s ledem, pokud se používají. Když je na vodiče elektrometru (nebo do nádoby s ledem) umístěn nabitý předmět, vznikne objemtage V se zobrazí na měřiči. Pokud je hodnota CE je známa, lze hodnotu náboje vypočítat pomocí rovnice Q = CEV.

Kapacita samotného elektrometru je asi 27 pikofaradů (pF). Pokud však sampLED objekt přidává značnou kapacitu, situace se změní na to, co je znázorněno na obrázku 3, kde Cext je kapacita objektu. Pro přesný výpočet množství
náboj v tomto případě celková kapacita CE + Cext musí být stanoveno. To vyžaduje přesnou hodnotu pro CE, pokud si nejste jisti, že měřený objekt má dostatečně vysokou kapacitu, abyste jej mohli zanedbat CE (Cext >> CE). Všimněte si, že toto je ne případ použití základního proměnného kondenzátoru (ES-9079). Následující část vysvětlí, jak měřit experimentální hodnotu kapacity elektrometru, všech k němu připojených kabelů a kbelíku s ledem.

Měření kapacity elektroměru a konektorů

Když známý kondenzátor C je nabit známým objememtage V, náboj v kondenzátoru je dán vztahem Q = CVPokud je na vodiče elektrometru připojen kondenzátor se známým nábojem, je zapojen paralelně s vnitřní kapacitou. CE elektroměru, vědra s ledem a kabelů. Celková kapacita se proto stává C + CEZnámý kondenzátor se vybije na základním elektrometru a objemtage VE lze odečíst. Protože celkový náboj systému je stále Q, víme, že:
Tento postup použijte k měření přesné hodnoty kapacity poskytované elektrometrem a připojenými přístroji:

1. Sežeňte si nízkorozptylový kondenzátor (polypropylenový nebo s vzdušným dielektrikem) o známé hodnotě C kolem 30 pF.
2. Nabijte kondenzátor známým objememtage VTento svazektage by NEMĚLO být vyšší než 100 V, protože to je limit

SPARKvue

1. Spusťte SPARKvue a poté klikněte na Data senzoru.
2. Připojte rozhraní k. Pokyny k tomu naleznete v manuálu k rozhraní a v online nápovědě SPARKvue.
3. Připojte kabel rozhraní z portu signálového výstupu na základním elektrometru k analogovému portu na rozhraní.
4. z Vyberte míry pro šablony sloupec, vyberte Vlastnosti ikona vedle názvu kanálu, ke kterému je elektroměr připojen.
5. Ze seznamu možností senzorů vyberte Elektroměr (základní) a vyberte OK.
6. Ujistěte se, že je zaškrtnuto políčko vedle svtage je zaškrtnuto ve sloupci měření, poté vyberte Graf ze sloupce Zobrazení otevřete Experiment. Graf se automaticky upraví pro měření objemu.tage versus čas.
7. Klikněte Start začít sbírat

 PASCO Capstone

1. Spusťte Capstone a poté klikněte na Nastavení hardwaru v Nástroje
2. Připojte rozhraní k. Pokyny k tomu naleznete v manuálu k rozhraní a v online nápovědě Capstone.
3. Připojte kabel rozhraní z portu signálového výstupu na základním elektrometru k analogovému portu na rozhraní.
4. V Nastavení hardwaru nástroj, vyhledejte obrázek připojeného rozhraní. Klikněte do žlutého kruhu nad portem, ke kterému je kabel připojen, a vyberte Elektroměr ze seznamu.
5. Poklepejte Graf v Displeje paleta pro vytvoření nového grafu
6. Klikněte vedle osy y a vyberte svtage Osa x se automaticky nastaví na měření času.
7. Klikněte Záznam zahájíte nahrávání

Softwarová nápověda

Nápověda SPARKvue a PASCO Capstone poskytuje informace o použití tohoto produktu se softwarem. K nápovědě máte přístup ze softwaru nebo online.

 SPARKvue

Software: Hlavní nabídka > Nápověda

online: help.pasco.com/sparkvue

 PASCO Capstone

Software: Nápověda > Nápověda PASCO Capstone
online: help.pasco.com/capstone

Specifikace a příslušenství

Navštivte stránku produktu na adrese pasco.com/product/ES-9078A na view specifikace a prozkoumejte příslušenství. Můžete si také stáhnout experiment files a podpůrné dokumenty ze stránky produktu.

Experimentovat files

Stáhněte si jednu z několika aktivit připravených pro studenty z PASCO Experiment Library. Experimenty zahrnují upravitelné studentské podklady a poznámky učitele. Návštěva pasco.com/freelabs/ES-9078A.

Technická podpora

Potřebujete další pomoc? Náš znalý a přátelský personál technické podpory je připraven zodpovědět vaše dotazy nebo vás provede jakýmikoli problémy.

Povídání         pasco.com
Phone       1-800-772-8700 x1004 (USA)
+1 916 462 8384 (mimo USA)
E-mail        podpora@pasco.com

Omezená záruka

Popis záruky na produkt naleznete na stránce Záruka a vrácení na adrese www.pasco.com/legal.

Copyright

Tento dokument je chráněn autorským právem a všechna práva vyhrazena. Neziskovým vzdělávacím institucím je uděleno povolení k reprodukci jakékoli části této příručky za předpokladu, že reprodukce budou použity pouze v jejich laboratořích a učebnách a nebudou prodány za účelem
zisk. Reprodukce za jakýchkoli jiných okolností bez písemného souhlasu společnosti PASCO scientific je zakázána.

ochranné známky

PASCO a PASCO science jsou ochranné známky nebo registrované ochranné známky společnosti PASCO research ve Spojených státech amerických a dalších zemích. Všechny ostatní názvy značek, produktů nebo služeb jsou nebo mohou být ochrannými známkami nebo servisními známkami a používají se k identifikaci produktů nebo služeb jejich příslušných vlastníků. Pro více informací navštivte www.pasco.com/legal.

Likvidace produktu po skončení životnosti

Tento elektronický produkt podléhá předpisům o likvidaci a recyklaci, které se liší podle země a regionu. Je vaší odpovědností recyklovat vaše elektronické zařízení v souladu s místními zákony a předpisy o životním prostředí, abyste zajistili, že bude recyklováno způsobem, který chrání lidské zdraví a životní prostředí. Chcete-li zjistit, kde můžete odevzdat odpadní zařízení k recyklaci, obraťte se na místní službu pro recyklaci nebo likvidaci odpadu nebo na místo, kde jste produkt zakoupili.
Symbol Evropské unie WEEE (Waste Electronic and Electrical Equipment) na produktu nebo jeho obalu znamená, že tento produkt nesmí být likvidován v běžném kontejneru na odpad.

CE prohlášení

Toto zařízení bylo testováno a bylo zjištěno, že vyhovuje základním požadavkům a dalším příslušným ustanovením příslušných směrnic EU.

prohlášení FCC

Toto zařízení je v souladu s částí 15 pravidel FCC. Provoz podléhá následujícím dvěma podmínkám:
(1) Toto zařízení nesmí způsobovat škodlivé rušení a (2) toto zařízení musí akceptovat jakékoli přijaté rušení, včetně rušení, které může způsobit nežádoucí provoz.

Likvidace baterií

Baterie obsahují chemikálie, jejichž uvolnění může mít vliv na životní prostředí a lidské zdraví. Baterie by měly být shromažďovány odděleně k recyklaci a recyklovány na místním místě pro sběr nebezpečných materiálů v souladu s předpisy vaší země a místními vládními předpisy. Chcete-li zjistit, kam můžete odevzdat použité baterie k recyklaci, obraťte se na místní službu pro likvidaci odpadu nebo na zástupce produktu. Baterie použitá v tomto produktu je označena symbolem Evropské unie pro použité baterie, který označuje nutnost odděleného sběru a recyklace baterií.

 

Přečtěte si více o této příručce a stáhněte si PDF: