Manual d'instruccions de l'electròmetre bàsic PASCO ES-9078A
Introducció
Electròmetre bàsic
ES-9078A
Equipament recomanat:
L'electròmetre bàsic és un voltímetre que s'utilitza per a mesures directes de volumtage i mesures indirectes de corrent i càrrega. A causa de la seva alta impedància de 1014 ohms, és especialment adequat per mesurar la càrrega en experiments electrostàtics. Té una sensibilitat gairebé mil vegades superior a la d'un electroscopi de fulla d'or estàndard, un centre zero
pantalla del mesurador que indica directament la polaritat de la càrrega i una pantalla de dígits. L'electròmetre bàsic mesura càrregues tan baixes com 10-11 coulombs.
El dispositiu també pot emetre un senyal a una interfície analògica PASCO. Aquestes característiques fan que les demostracions i els laboratoris d'electrostàtica siguin més quantitatius i fàcils de realitzar.
The Basic Electrometer is powered by four AA-alkaline batteries (included). These batteries can be easily replaced by opening the back casing of the electrometer.
Equipament
Elements inclosos:
Electròmetre bàsic (ES-9078A)
Cable d'entrada de senyal (BNC a pinça de cocodril) Es connecta a la presa BNC del port d'entrada de senyal.
Cable de connexió per a endolls de banana
Es connecta al port de terra de l'electròmetre bàsic.
Cable d'interfície (Connexió mini DIN a DIN de 8 pins)
Es connecta entre el port de sortida de senyal de l'electròmetre bàsic i una interfície analògica PASCO.
Cable de terra
Disposa de connectors de pala aïllats i una resistència d'un gigaohm. Per utilitzar amb el condensador variable bàsic (ES-9079).
Pinça de cocodril
4 × piles alcalines AA (no a la foto)
Recomanat equipament:
- Cubeta de gel de Faraday (ES-9042A)
- Productes de càrrega i avió de prova (ES-9057C)
- Condensador variable bàsic (ES-9079)
- Interfície universal 850 (UI-5000) o interfície universal 550 (UI-5001)
- Programari de recopilació de dades PASCO Capstone (obligatori per a la interfície universal 850) o SPARKvue
Visualització del comptador Visualització de dígits Port de sortida del senyal
Connecteu el cable d'interfície aquí per sortir el senyal a una interfície analògica.
Voltagindicadors de rang electrònic
Indiqueu el rang de mesura seleccionat.
Premeu per canviar el volum seleccionattage gamma.
Premeu per encendre o apagar el dispositiu.
Port terrestre
Connecteu el dispositiu a la presa de terra a través d'aquest port.
Port d'entrada de senyal
Connecteu el cable d'entrada de senyal al connector BNC aquí.
Accés al compartiment de la bateria
Afloixeu els dos cargols de polze per treure la carcassa i accedir a les piles.
Premeu el comptador fins a zero i elimineu les càrregues sobrants.
Obteniu el programari
Podeu utilitzar el sensor amb el programari SPARKvue o PASCO Capstone. Si no esteu segur de quin utilitzar, visiteu-lo pasco.com/productes/guies/ comparació de programari.
SPARKvue està disponible com a aplicació gratuïta per a dispositius Chromebook, iOS i Android. Oferim una prova gratuïta de SPARKvue i Capstone per a Windows i Mac. Per obtenir el programari, aneu a pasco.com/downloads o cercar SPARKvue a la botiga d'aplicacions del vostre dispositiu.
Si ja heu instal·lat el programari anteriorment, comproveu que teniu l'última actualització:
SPARKvue: Menú principal > Comprova si hi ha actualitzacions
Capstone PASCO: Ajuda > Comprova si hi ha actualitzacions
Funcionament
Les seccions següents expliquen com configurar i utilitzar l'electròmetre bàsic de manera segura.
Configuració
- Connecteu el connector BNC del cable d'entrada de senyal (cable de prova) a la presa BNC del lateral de l'electròmetre bàsic. Per bloquejar el cable, alineeu les clavilles de la presa BNC amb les ranures de la presa, introduïu la presa a la presa i gireu la presa en sentit horari fins que
- Utilitzeu el cable de connexió amb connector banana per connectar el port de terra de l'electròmetre a una presa de terra.
- Premeu el botó ON/OFF botó per encendre l'electròmetre. Es mostren els dígits, la pantalla del mesurador i un dels indicadors de volumtagEls indicadors d'abast s'il·luminaran.
- Premeu el botó ZERO botó per posar a zero. El LED de la pantalla del mesurador s'alinearà amb la marca "0" i la pantalla de dígits mostrarà 0.0.
- Premeu el botó Voltage selector de rang botó per seleccionar el volum desitjattagrang e (3, 10, 30 o 100).
La configuració de l'interval fa referència al volumtagentrada necessària per produir una desviació del mesurador a escala completa. Per exempleampés a dir, un ajust de 30 significa que el mesurador es desviarà completament per un volumtage de 30 V.
Punts importants per a les operacions generals
- NO utilitzeu MAI l'electròmetre bàsic per mesurar potencials superiors a 100 V.
- No connecteu mai l'electròmetre a un generador electrostàtic, com ara un generador Van de Graaff o una màquina Wimhurst.
- Eviteu tocar els cables d'entrada fins que no us hàgiu connectat a terra. Una persona que camina per una catifa en un dia fresc i sec pot adquirir fàcilment un potencial de diversos milers de volts.
- Premeu sempre el botó ZERO entre mesures per descarregar qualsevol excés de càrrega de l'electròmetre. Curtcircuitar els cables de prova no és suficient, ja que encara hi pot haver càrregues disperses dins del circuit.
- Per obtenir els millors resultats, connecteu SEMPRE l'electròmetre a una presa de terra, com ara una canonada d'aigua o el cable de terra d'una presa de 120 V CA, durant els experiments. Només una presa de terra pot proporcionar un drenatge suficient per a l'acumulació excessiva de càrrega durant el
- L'experimentador també ha d'estar connectat a terra durant les mesures. Per fer-ho, toqueu una mà una presa de terra just abans o durant les mesures.
Mesurament de voltage
L'electròmetre bàsic es pot tractar com un voltímetre d'impedància infinita. Per utilitzar l'electròmetre com a voltímetre, connecteu els cables del cable d'entrada de senyal a la bateria, configureu el volumtagrang e i llegiu el volumtage al comptador o a la pantalla de dígits.
Mesura de càrrega per inducció
En la majoria de condicions, la millor manera de mesurar la càrrega és per inducció. Feu servir un pla de prova i una galleda de gel de Faraday, com els que s'inclouen amb el sistema electrostàtic (ES-9080B) i es mostren a continuació.
El pla de prova és simplement un petit disc conductor muntat sobre una nansa aïllant. Per a sampPer veure la distribució de càrrega en un objecte carregat, simplement toqueu l'objecte amb el pla de prova i, a continuació, col·loqueu el pla de prova dins del cilindre interior del cub de gel, sense tocant el cilindre. S'indueix una càrrega de la mateixa magnitud i signe a la superfície del cub de gel i es pot llegir amb l'electròmetre bàsic.
Si sempre utilitzeu el pla de prova i el cub de gel, la capacitància serà la mateixa per a totes les mesures i la càrrega al pla de prova sempre serà proporcional al volum.taglectura de l'electròmetre.
Mesura de la càrrega per contacte
Les càrregues també es poden mesurar per contacte. Si toqueu el cilindre interior del cub de gel amb un objecte carregat, com ara un pla de prova carregat, la lectura de l'electròmetre generalment romandrà pràcticament inalterat. Això és degut a que la capacitància total només es veu afectada de manera insignificant pel pla de prova. Tanmateix, això pot no ser sempre el cas.
Qualsevol mesura de càrrega amb l'electròmetre és indirecta, basada en el coneixement que la quantitat de càrrega d'un objecte és proporcional a la
Les lectures sempre es mesuraran en volts, no en coulombs. Tanmateix, la polaritat del voltage mostra directament el tipus de càrrega que s'està produintampled. Si es necessita una mesura quantitativa de càrrega en lloc de dades qualitatives, la càrrega es pot mesurar mitjançant l'equació Q = CV, on V
és el voltage a través d'un condensador de capacitància coneguda C.
L'electròmetre bàsic es pot considerar com un voltímetre d'impedància infinita en paral·lel amb un condensador CE, tal com es mostra a la figura 2.
CE representa la capacitància interna de l'electròmetre, més la
capacitança dels cables i del cub de gel si s'utilitzen. Quan es col·loca un objecte carregat a través dels cables de l'electròmetre (o dins del cub de gel), un voltage V es mostra al comptador. Si el valor CE es coneix, el valor de la càrrega es pot calcular mitjançant l'equació Q = CEV.
La capacitància de l'electròmetre per si sola és d'uns 27 picofarads (pF). Tanmateix, si la sampl'objecte led afegeix una capacitat significativa, la situació canvia al que es mostra a la Figura 3, amb Cext sent la capacitança de l'objecte. Per calcular amb precisió la quantitat de
càrrega en aquest cas, la capacitança total CE + Cext s'ha de determinar. Això requereix un valor precís per a CE, tret que estigueu segurs que l'objecte que esteu mesurant té una capacitància prou alta per ignorar-la CE (Cext >> CE). Tingueu en compte que això és no el cas en què s'utilitza el condensador variable bàsic (ES-9079). La secció següent explicarà com mesurar el valor de la capacitància experimental de l'electròmetre, els cables que hi estan connectats i el cubell de gel.
Mesura de la capacitança de l'electròmetre i els connectors
Quan es coneix un condensador C es carrega amb un volum coneguttage V, la càrrega del condensador ve donada per Q = CVSi un condensador amb càrrega coneguda es connecta als cables de l'electròmetre, es connecta en paral·lel amb la capacitància interna. CE de l'electròmetre, el cub de gel i els cables. Per tant, la capacitància total esdevé C + CEEl condensador conegut es descarregarà a través de l'electròmetre bàsic i el volumtage VE es pot llegir. Com que la càrrega total del sistema encara és Q, sabem que:
Feu servir aquest procediment per mesurar un valor precís de la capacitància proporcionada per l'electròmetre i els instruments connectats:
- Obtingueu un condensador de baixa fuita (polipropilè o dielèctric d'aire) de valor conegut. C al voltant de 30 pF.
- Carregueu el condensador amb un volum coneguttage VAquest volumtage NO ha de ser superior a 100 V, ja que aquest és el límit de la
SPARKvue
- Inicieu SPARKvue i feu clic a Dades del sensor.
- Connecteu la vostra interfície a Per obtenir instruccions sobre això, consulteu el manual de la interfície i l'ajuda en línia de SPARKvue.
- Connecteu el cable d'interfície del port de sortida de senyal de l'electròmetre bàsic a un port analògic de la interfície.
- Des del Seleccioneu mesures per a les plantilles columna, seleccioneu la Propietats icona al costat del nom del canal al qual està connectat l'electròmetre.
- De la llista d'opcions de sensors, seleccioneu Electròmetre (bàsic) i seleccioneu OK.
- Assegureu-vos que la casella del costat de Voltage està marcat a la columna de mesures i, a continuació, seleccioneu Gràfic des de la columna Pantalles per obrir l'Experiment. La pantalla del gràfic s'ajustarà automàticament per mesurar el volumtage enfront del temps.
- Feu clic Comença per començar a recollir
PASCO Capstone
- Inicia Capstone i, a continuació, fes clic a Configuració del maquinari en el Eines
- Connecteu la vostra interfície a Per obtenir instruccions sobre això, consulteu el manual de la interfície i l'ajuda en línia de Capstone.
- Connecteu el cable d'interfície del port de sortida de senyal de l'electròmetre bàsic a un port analògic de la interfície.
- En el Configuració del maquinari eina, localitzeu la imatge de la interfície connectada. Feu clic dins del cercle groc sobre el port al qual està connectat el cable i seleccioneu Electròmetre de la llista.
- Feu doble clic Gràfic en el Displays paleta per crear un gràfic nou
- Feu clic al costat de l'eix y i seleccioneu Voltage L'eix x s'establirà automàticament per mesurar el temps.
- Feu clic Registre per començar a gravar
Ajuda de programari
L'ajuda de SPARKvue i PASCO Capstone ofereix informació sobre com utilitzar aquest producte amb el programari. Podeu accedir a l'ajuda des del programari o en línia.
SPARKvue
Programari: Menú principal > Ajuda
En línia: help.pasco.com/sparkvue
PASCO Capstone
Programari: Ajuda > Ajuda de PASCO Capstone
En línia: help.pasco.com/capstone
Especificacions i accessoris
Visiteu la pàgina del producte a pasco.com/product/ES-9078A a view les especificacions i explora els accessoris. També podeu descarregar l'experiment filei documents de suport de la pàgina del producte.
Experimenta files
Descarregueu una de les diverses activitats preparades per als estudiants de la Biblioteca d'experiments PASCO. Els experiments inclouen fullets editables dels estudiants i notes del professor. Visita pasco.com/freelabs/ES-9078A.
Suport tècnic
Necessites més ajuda? El nostre personal de Suport Tècnic, expert i amable, està preparat per respondre les vostres preguntes o guiar-vos per qualsevol problema.
Xatejar pasco.com
Telèfon 1-800-772-8700 x1004 (EUA)
+1 916 462 8384 (fora dels EUA)
Correu electrònic support@pasco.com
Garantia limitada
Per obtenir una descripció de la garantia del producte, consulteu la pàgina de Garantia i devolucions a www.pasco.com/legal.
Copyright
Aquest document té drets d'autor reservats. Es concedeix permís a les institucions educatives sense ànim de lucre per a la reproducció de qualsevol part d'aquest manual, sempre que les reproduccions s'utilitzin només als seus laboratoris i aules, i no es venguin per a
ànim de lucre. Es prohibeix la reproducció en qualsevol altra circumstància, sense el consentiment per escrit de PASCO scientific.
Marques comercials
PASCO i PASCO scientific són marques comercials o marques registrades de PASCO scientific, als Estats Units i a altres països. La resta de marques, productes o noms de serveis són o poden ser marques comercials o marques de servei dels seus respectius propietaris i s'utilitzen per identificar els productes o serveis dels seus respectius propietaris. Per a més informació visiteu www.pasco.com/legal.
Eliminació del producte al final de la seva vida útil
Aquest producte electrònic està subjecte a regulacions d'eliminació i reciclatge que varien segons el país i la regió. És responsabilitat vostra reciclar els vostres equips electrònics d'acord amb les lleis i els reglaments ambientals locals per assegurar-vos que es reciclarà d'una manera que protegeixi la salut humana i el medi ambient. Per saber on podeu deixar els vostres equips de residus per al seu reciclatge, poseu-vos en contacte amb el servei local de reciclatge o eliminació de residus o amb el lloc on vau comprar el producte.
El símbol RAEE de la Unió Europea (Residus d'equips electrònics i elèctrics) al producte o al seu embalatge indica que aquest producte no s'ha de llençar en un contenidor de residus estàndard.
Declaració CE
Aquest dispositiu s'ha provat i s'ha comprovat que compleix els requisits essencials i altres disposicions rellevants de les directives de la UE aplicables.
Declaració de la FCC
Aquest dispositiu compleix la part 15 de les normes de la FCC. El funcionament està subjecte a les dues condicions següents:
(1) Aquest dispositiu no pot causar interferències perjudicials i (2) aquest dispositiu ha d'acceptar qualsevol interferència rebuda, incloses les interferències que puguin provocar un funcionament no desitjat.
Eliminació de bateries
Les piles contenen productes químics que, si s'alliberen, poden afectar el medi ambient i la salut humana. Les piles s'han de recollir per separat per al seu reciclatge i reciclar-les en un punt de recollida de materials perillosos local d'acord amb les normatives del vostre país i del govern local. Per saber on podeu deixar la vostra bateria usada per al seu reciclatge, poseu-vos en contacte amb el vostre servei local de recollida de residus o amb el representant del producte. La bateria utilitzada en aquest producte està marcada amb el símbol de la Unió Europea per a piles usades per indicar la necessitat de recollir i reciclar les piles per separat.
Llegeix més sobre aquest manual i baixa el PDF:
Documents/Recursos
 |
Electròmetre bàsic PASCO ES-9078A [pdfManual d'instruccions Electròmetre bàsic ES-9078A, ES-9078A, Electròmetre bàsic, Electròmetre |