Физический эксперимент. Электризация тел

Этих опытов достаточно для выводов о существовании проводников и изоляторов и для показа их применения в демонстрируемых приборах (изолирующие ручки, подставки и т. п.).

Электрометр – электроскоп, вместо лепестков на металлическом стержне укреплена стрелочка. Она заряжаясь от стержня отталкивается на некоторый угол.

Электризация через влияние.

Оборудование: 1)электроскопы (пара), 2)палочки из схимнического стекла, 3)палочка эбонитовая, 4)металлическая трубка на изолирующей ручке, 5)кусок мехи, 6) кусок листовой резины.

Опыт состоит из трех отдельных демонстраций, которыми решают следующие задачи: 1)выясняют явление электростатической индукции, 2)показывают применение этого явления для определения знака неизвестного заряда, 3)показывают способ получения электрических зарядов через влияние.

1. К шарику незаряженного электроскопа медленно приближают палочку из органического стекла, заряженную трением о мех. Лепестки электроскопа расходятся тем больше, чем ближе к шарику расположена палочка. При удалении палочки лепестки вновь опадают.

Из проведенного опыта пока нельзя сделать никаких определенных заключений о знаке полученного на лепестках заряда.

2. Палочкой из органического стекла, потертой о мех, сообщают электроскопу положительный заряд, так чтобы угол отклонения лепестков был не слишком большим. Возобновив на палочке положительный заряд, приближают ее к стержню заряженного положительно электроскопа. Угол отклонения лепестков увеличивается.

Поднося к тому же электроскопу эбонитовую палочку, заряженную отрицательно трением о мех, замечают, что лепестки электроскопа опадают. Опыт повторяют, поменяв знак заряда электроскопа.

3. Два незаряженных электроскопа соединяют разрядником и к шарику одного из них подносят хорошо заряженную палочку. Лепестки электроскопов расходятся. Взявшись за изолирующую ручку, снимают разрядник, после чего удаляют палочку. Оба электроскопа остаются заряженными.

К шарику незаряженного электроскопа подносят заряженную палочку. Лепестки электроскопа расходятся. Прикасаются к шарику пальцем. Лепестки спадают. Отнимают от шарика палец и после этого удаляют палочку. Лепестки электроскопа расходятся, указывая на присутствие заряда.

Устройство конденсатора.

Оборудование: 1)конденсаторы постоянной емкости разные, 2)конденсатор бумажный препарированный, 3)конденсатор переменной емкости.

Для демонстрации устройства конденсатора постоянной емкости удобно воспользоваться следующими препарированными конденсаторами: бумажным конденсатором большой емкости, электролитическим конденсатором и слюдяным. Сначала показывают общий вид различных конденсаторов, а затем отдельные детали устройства: обкладки, диэлектрик, корпус, проходные изоляторы.

Энергия заряженного конденсатора.

Оборудование: 1)батарея конденсаторов демонстрационная, 2)выпрямитель ВУП-1, 3)вольтметр демонстрационный с дополнительным сопротивлением 33 ком, 4)панель с четырьмя лампами накаливания, 5)переключатель однополостной демонстрационный, 6)провода соединительные.

Собирают установку. От выпрямителя подают напряжение 60 в,

Включают половину емкости конденсаторов и заряжают ее, замыкают на короткое время цепь зарядки переключателем. Затем переключают батарею на разрядку через одну лампу и наблюдают, как при этом лампа не очень ярко вспыхивает.

Увеличивают емкость батареи в 3 раза и при прежнем напряжении снова заряжают конденсатор. Теперь при разрядке лампа вспыхивает ярче, чем в первом случае. Подключив две лампы, повторяют опыт. По наблюдениям можно сказать, что теперь накал нитей ламп приблизительно такой же, как и в первом случае, т. е. энергия конденсатора увеличилась в 2 раза.

Далее показывают, что энергия заряженного конденсатора зависит и от разности потенциалов на его пластинах. С этой целью при напряжении 50-60 в повторяют опыт с половиной емкости батареи конденсаторов и наблюдают свечение одной лампы. Затем увеличивают напряжение в 2 раза и, подключив сразу 2 лампы, наблюдают довольно яркое их вспыхивание. Это подтверждает увеличение энергии заряженного конденсатора, во всяком случае, более чем в 2 раза. После этого подключают 4 лампы, которые вспыхивают, как и в первом случае.