Manual de instrucțiuni pentru electrometrul de bază PASCO ES-9078A

Manual de instrucțiuni pentru electrometrul de bază PASCO ES-9078A

Introducere

Electrometru de bază

ES-9078A

Echipament recomandat:

Electrometrul de bază este un voltmetru utilizat pentru măsurători directe ale volumuluitage și măsurători indirecte ale curentului și sarcinii. Datorită impedanței sale ridicate de 10¹⁴ ohmi, este potrivit în special pentru măsurarea sarcinii în experimentele electrostatice. Are o sensibilitate de aproape o mie de ori mai mare decât a unui electroscop standard cu foiță de aur, un punct de zero central
afișaj care indică direct polaritatea sarcinii și un afișaj cu cifre. Electrometrul de bază măsoară sarcini de până la 10-11 coulombi.
Dispozitivul poate, de asemenea, să emită un semnal către o interfață analogică PASCO. Aceste caracteristici fac demonstrațiile și laboratoarele de electrostatică mai cantitative și mai ușor de realizat.
Electrometrul de bază este alimentat de patru baterii alcaline AA (incluse). Aceste baterii pot fi ușor înlocuite prin deschiderea capacului din spate.asing al electrometrului.

Echipamente

Articole incluse:

Electrometru de bază (ES-9078A)

Cablu de intrare semnal (BNC-clemă crocodil) Se conectează la mufa BNC a portului de intrare semnal.

Cablu de conectare cu mufă banană

Se conectează la portul de împământare de pe electrometrul de bază.

Cablu de interfață (Mini DIN - mufă DIN cu 8 pini)

Se conectează între portul de ieșire a semnalului al electrometrului de bază și o interfață analogică PASCO.

Cablu de împământare

Dispune de conectori cu terminale tip spadă izolați și o rezistență de un gigaohm. Se utilizează cu condensatorul variabil de bază (ES-9079).

Clește crocodil

4× baterii alcaline AA (nu este imagine)

Recomandat echipament:

• găleată de gheață Faraday (ES-9042A)
• Producători de taxe și avion de probă (ES-9057C)
• Condensator variabil de bază (ES-9079)
• Interfață universală 850 (UI-5000) sau Interfață universală 550 (UI-5001)
• Software de colectare a datelor PASCO Capstone (necesar pentru interfața universală 850) sau SPARKvue
  

Afișaj contor Afișaj cifre Port de ieșire semnal

Conectați cablul de interfață aici pentru a transmite semnalul către o interfață analogică.

Voltagindicatori de gamă e

Indicați intervalul de măsurare selectat.

Voltagbutonul de selectare a intervalului

Apăsați pentru a schimba volumul selectattage gama.

Buton ON/OFF

Apăsați pentru a porni sau opri dispozitivul.

Port la sol

Conectați dispozitivul la împământare prin acest port.

Port de intrare semnal

Conectați cablul de intrare a semnalului la mufa BNC aici.

Accesul la compartimentul bateriei

Slăbiți ambele șuruburi cu cap striat pentru a scoate carcasa și a accesa bateriile.

Butonul ZERO

Apăsați contorul până la zero și îndepărtați încărcăturile în exces.

Obțineți software-ul

Puteți utiliza senzorul cu software-ul SPARKvue sau PASCO Capstone. Dacă nu sunteți sigur pe care să utilizați, vizitați pasco.com/products/guides/ comparație-software.
SPARKvue este disponibil ca aplicație gratuită pentru dispozitivele Chromebook, iOS și Android. Oferim o încercare gratuită a SPARKvue și Capstone pentru Windows și Mac. Pentru a obține software-ul, accesați pasco.com/downloads sau caută SPARKvue în magazinul de aplicații al dispozitivului dvs.
Dacă ați instalat software-ul anterior, verificați dacă aveți cea mai recentă actualizare:
SPARKvue: Meniu principal > Verificare actualizări
Capstone PASCO: Ajutor > Verificați actualizări

Operațiunea

Următoarele secțiuni explică modul de configurare și utilizare în siguranță a electrometrului de bază.

Înființat

1. Conectați mufa BNC a cablului de intrare a semnalului (sondă de testare) la mufa BNC de pe lateralul electrometrului de bază. Pentru a bloca cablul, aliniați știfturile mufei BNC cu sloturile de pe mufă, împingeți mufa pe mufă și rotiți mufa în sensul acelor de ceasornic până când
2. Folosiți cablul de conectare cu mufă banană pentru a conecta portul de împământare al electrometrului la o împământare.
3. Apăsați tasta ON/OFF buton pentru a porni electrometrul. Se afișează cifrele, afișajul contorului și unul dintre indicatorii de volumtagIndicatorii de distanță se vor aprinde.
4. Apăsați tasta ZERO butonul pentru a aduce la zero. LED-ul afișajului contorului se va alinia cu marcajul „0”, iar afișajul cifrelor va afișa 0.0.
5. Apăsați tasta Voltage selector de interval buton pentru a selecta volumul dorittagintervalul e (3, 10, 30 sau 100).

Setarea intervalului se referă la volumtagintrare necesară pentru a produce o deviere a contorului la scară completă. De exempluampadică, o setare de 30 înseamnă că contorul va fi complet deviat cu un volumtage de 30 V.

Puncte importante pentru operațiuni generale

• NU utilizați NICIODATĂ electrometrul de bază pentru a măsura potențiale mai mari de 100 V.
• Nu conectați niciodată electrometrul la un generator electrostatic, cum ar fi un generator Van de Graaff sau o mașină Wimhurst.
• Evitați să atingeți cablurile de intrare până când nu v-ați conectat la împământare. O persoană care merge pe un covor într-o zi răcoroasă și uscată poate dobândi cu ușurință un potențial de câteva mii de volți.
• Apăsați întotdeauna butonul ZERO între măsurători pentru a descărca orice sarcină excesivă din electrometru. Scurtcircuitarea cablurilor de testare este insuficientă, deoarece pot exista încă sarcini electrice parazite în circuit.

• Pentru cele mai bune rezultate, conectați ÎNTOTDEAUNA electrometrul la o împământare, cum ar fi o conductă de apă sau firul de împământare de la o priză de 120 V CA, în timpul experimentelor. Doar o împământare poate oferi o scurgere suficientă pentru acumularea excesivă de sarcină în timpul experimentelor.
• Experimentatorul trebuie, de asemenea, să fie conectat la împământare în timpul măsurătorilor. Pentru a face acest lucru, atingeți o mână de o priză la pământ chiar înainte sau în timpul măsurătorilor.

Măsurarea voltage

Electrometrul de bază poate fi tratat ca un voltmetru cu impedanță infinită. Pentru a utiliza electrometrul ca voltmetru, conectați firele cablului de intrare a semnalului la baterie, setați volumultagintervalul e și citiți volumultage pe afișajul contorului sau al cifrelor.

Măsurarea sarcinii prin inducție

În majoritatea condițiilor, cea mai bună metodă de măsurare a sarcinii este prin inducție. Folosiți un plan de probă și o găleată cu gheață Faraday, cum ar fi cele incluse în Sistemul Electrostatic (ES-9080B) și prezentate mai jos.

Planul de demonstrație este pur și simplu un mic disc conductiv montat pe un mâner izolator. Pentru a...ampPentru a observa distribuția sarcinii pe un obiect încărcat, atingeți pur și simplu obiectul cu planul de demonstrație, apoi plasați planul de demonstrație în interiorul cilindrului interior al găleții cu gheață, fără atingând cilindrul. O sarcină de mărime și semn egal este indusă pe suprafața găleții cu gheață și poate fi citită de electrometrul de bază.

Folosind întotdeauna planul de demonstrație și găleata cu gheață, capacitatea va fi aceeași pentru toate măsurătorile, iar sarcina pe planul de demonstrație va fi întotdeauna proporțională cu volumul.tagcitire e pe electrometru.

Măsurarea încărcării prin contact

Sarcinile pot fi măsurate și prin contact. Dacă atingeți cilindrul interior al găleții cu gheață cu un obiect încărcat, cum ar fi un plan de demonstrație încărcat, citirea electrometrului va rămâne, în general, în mare parte neschimbată. Acest lucru se datorează faptului că capacitatea totală este afectată doar neglijabil de planul de demonstrație. Cu toate acestea, acest lucru nu este întotdeauna cazul.
Orice măsurare a sarcinii cu electrometrul este indirectă, bazată pe cunoașterea faptului că cantitatea de sarcină de pe un obiect este proporțională cu
citirile vor fi întotdeauna măsurate în volți, nu în coulombi. Cu toate acestea, polaritatea volțuluitage arată direct tipul de sarcină fiind sampDacă este necesară măsurarea cantitativă a sarcinii în loc de date calitative, sarcina poate fi măsurată folosind ecuația Q = CV, unde V
este voltage pe un condensator cunoscut cu capacitate C.
Electrometrul de bază poate fi considerat un voltmetru cu impedanță infinită în paralel cu un condensator CE, așa cum se arată în Figura 2.
CE reprezintă capacitatea internă a electrometrului, plus
capacitatea cablurilor și a găleții cu gheață, dacă acestea sunt utilizate. Când un obiect încărcat este plasat peste cablurile electrometrului (sau în găleata cu gheață), o tensiunetage V este afișată pe contor. Dacă valoarea CE este cunoscută, valoarea sarcinii poate fi calculată folosind ecuația Q = CEV.

Capacitatea electrometrului este de aproximativ 27 picofarazi (pF). Totuși, dacă sampobiectul LED adaugă o capacitate semnificativă, situația se schimbă la cea prezentată în Figura 3, cu Cext fiind capacitatea obiectului. Pentru a calcula cu precizie cantitatea de
sarcina în acest caz, capacitatea totală CE + Cext trebuie determinată. Aceasta necesită o valoare precisă pentru CE, cu excepția cazului în care sunteți sigur că obiectul pe care îl măsurați are o capacitate suficient de mare pentru a o ignora CE (Cext >> CE). Rețineți că acesta este nu cazul utilizării condensatorului variabil de bază (ES-9079). Secțiunea următoare va explica modul de măsurare a valorii capacității experimentale a electrometrului, a oricăror cabluri conectate la acesta și a găleții cu gheață.

Măsurarea capacității electrometrului și a conectorilor

Când un condensator cunoscut C este încărcat cu un volum cunoscuttage V, sarcina din condensator este dată de Q = CVDacă un condensator cu sarcină cunoscută este conectat la bornele electrometrului, acesta este conectat în paralel cu capacitatea internă. CE a electrometrului, găleții de gheață și cablurilor. Prin urmare, capacitatea totală devine C + CECondensatorul cunoscut se va descărca pe electrometrul de bază, iar volumultage VE poate fi citită. Deoarece sarcina totală a sistemului este încă Q, știm că:
Folosiți această procedură pentru a măsura o valoare precisă a capacității furnizate de electrometru și instrumentele conectate:

1. Obțineți un condensator cu scurgeri reduse (dielectric din polipropilenă sau aer) de valoare cunoscută C în jur de 30 pF.
2. Încărcați condensatorul cu o tensiune cunoscutătage VAcest volumtage NU trebuie să fie mai mare de 100 V, deoarece aceasta este limita

SPARKvue

1. Porniți SPARKvue, apoi faceți clic pe Datele senzorului.
2. Conectați interfața la Pentru instrucțiuni în acest sens, consultați manualul interfeței și ajutorul online SPARKvue.
3. Conectați cablul de interfață de la portul de ieșire a semnalului de pe electrometrul de bază la un port analogic de pe interfață.
4. De la Selectați măsurători pentru șabloane coloana, selectați Proprietăți pictogramă de lângă numele canalului la care este conectat electrometrul.
5. Din lista de opțiuni pentru senzori, selectați Electrometru (de bază) și selectați OK.
6. Asigurați-vă că este afișată caseta de lângă Voltage este bifată în coloana măsurători, apoi selectați Grafic din coloana Afișaje pentru a deschide Experimentul. Afișajul grafic se va ajusta automat pentru a măsura volumultage față de timp.
7. Clic Început a începe să colectezi

 PASCO Capstone

1. Porniți Capstone, apoi faceți clic pe Configurare hardware în Instrumente
2. Conectați interfața la Pentru instrucțiuni în acest sens, consultați manualul interfeței și ajutorul online Capstone.
3. Conectați cablul de interfață de la portul de ieșire a semnalului de pe electrometrul de bază la un port analogic de pe interfață.
4. În Configurare hardware instrument, localizați imaginea interfeței conectate. Faceți clic în interiorul cercului galben de deasupra portului la care este conectat cablul și selectați Electrometru din lista.
5. Faceți dublu clic Grafic în Afișări paletă pentru a crea un grafic nou
6. Clic lângă axa y și selectați Voltage Axa x va fi setată automat pentru măsurarea timpului.
7. Clic Înregistra pentru a începe înregistrarea

Ajutor software

Ajutorul SPARKvue și PASCO Capstone oferă informații despre cum să utilizați acest produs cu software-ul. Puteți accesa ajutorul din cadrul software-ului sau online.

 SPARKvue

Software: Meniu principal > Ajutor

Online: help.pasco.com/sparkvue

 PASCO Capstone

Software: Ajutor > Ajutor PASCO Capstone
Online: help.pasco.com/capstone

Specificații și accesorii

Vizitați pagina produsului la pasco.com/product/ES-9078A la view specificațiile și explorați accesoriile. De asemenea, puteți descărca experimentul fileși documente suport din pagina produsului.

Experiment files

Descărcați una dintre câteva activități pregătite pentru studenți din Biblioteca de experimente PASCO. Experimentele includ fișe editabile pentru elevi și note ale profesorului. Vizita pasco.com/freelabs/ES-9078A.

Suport tehnic

Ai nevoie de mai mult ajutor? Personalul nostru de asistență tehnică bine informat și prietenos este gata să vă răspundă la întrebări sau să vă ghideze prin orice problemă.

Chat         pasco.com
Phone       1-800-772-8700 x1004 (USA)
+1 916 462 8384 (în afara SUA)
E-mail        support@pasco.com

garanție limitată

Pentru o descriere a garanției produsului, consultați pagina Garanție și retururi la www.pasco.com/legal.

Drepturi de autor

Acest document este protejat prin drepturi de autor, toate drepturile rezervate. Instituțiilor de învățământ non-profit li se acordă permisiunea de a reproduce orice parte a acestui manual, cu condiția ca reproducerile să fie utilizate numai în laboratoarele și sălile lor de clasă și să nu fie vândute pentru...
profit. Reproducerea în orice alte circumstanțe, fără acordul scris al PASCO scientific, este interzisă.

Mărci comerciale

PASCO și PASCO scientific sunt mărci comerciale sau mărci comerciale înregistrate ale PASCO scientific, în Statele Unite și în alte țări. Toate celelalte mărci, produse sau nume de servicii sunt sau pot fi mărci comerciale sau mărci de servicii și sunt utilizate pentru a identifica produsele sau serviciile proprietarilor respectivi. Pentru mai multe informații vizitați www.pasco.com/legal.

Eliminarea produsului la sfârşitul duratei de viaţă

Acest produs electronic este supus reglementărilor privind eliminarea și reciclarea, care variază în funcție de țară și regiune. Este responsabilitatea dumneavoastră să vă reciclați echipamentul electronic în conformitate cu legile și reglementările locale de mediu pentru a vă asigura că va fi reciclat într-o manieră care protejează sănătatea umană și mediul. Pentru a afla unde vă puteți preda echipamentele uzate pentru reciclare, vă rugăm să contactați serviciul local de reciclare sau eliminare a deșeurilor sau locul de unde ați achiziționat produsul.
Simbolul WEEE (deșeuri de echipamente electronice și electrice) al Uniunii Europene de pe produs sau de pe ambalajul acestuia indică faptul că acest produs nu trebuie aruncat într-un container standard pentru deșeuri.

Declarație CE

Acest dispozitiv a fost testat și sa constatat că respectă cerințele esențiale și alte prevederi relevante ale directivelor UE aplicabile.

Declarație FCC

Acest dispozitiv respectă partea 15 din Regulile FCC. Funcționarea este supusă următoarelor două condiții:
(1) Acest dispozitiv nu poate provoca interferențe dăunătoare și (2) acest dispozitiv trebuie să accepte orice interferență primită, inclusiv interferențe care pot cauza funcționare nedorită.

Eliminarea bateriilor

Bateriile conțin substanțe chimice care, dacă sunt eliberate, pot afecta mediul și sănătatea umană. Bateriile trebuie colectate separat pentru reciclare și reciclate la un punct local de colectare a materialelor periculoase, respectând reglementările guvernamentale locale și din țara dumneavoastră. Pentru a afla unde puteți depune bateria uzată pentru reciclare, vă rugăm să contactați serviciul local de eliminare a deșeurilor sau reprezentantul produsului. Bateria utilizată în acest produs este marcată cu simbolul Uniunii Europene pentru baterii uzate, care indică necesitatea colectării și reciclării separate a bateriilor.

 

Citiți mai multe despre acest manual și descărcați PDF: