Návod na obsluhu základného elektromera PASCO ES-9078A

Návod na obsluhu základného elektromera PASCO ES-9078A

Úvod

Základný elektromer

ES-9078A

Odporúčaná výbava:

Základný elektrometer je voltmeter používaný na priame meranie objemutaga nepriame merania prúdu a náboja. Vďaka svojej vysokej impedancii 10¹⁴ ohmov, je obzvlášť vhodný na meranie náboja v elektrostatických experimentoch. Má citlivosť takmer tisíckrát vyššiu ako štandardný elektroskop so zlatými lístkami, so stredovým nulovým uhlom.
displej merača, ktorý priamo indikuje polaritu náboja, a číslicový displej. Základný elektrometer meria náboje už od 10-11 coulombov.
Zariadenie môže tiež vysielať signál do analógového rozhrania PASCO. Vďaka týmto funkciám sú demonštrácie a laboratórne cvičenia z elektrostatiky kvantitatívnejšie a jednoduchšie na vykonávanie.
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.

Vybavenie

Zahrnuté položky:

Základný elektromer (ES-9078A)

Vstupný signálový kábel (BNC-krokosvorka) Pripája sa ku konektoru BNC na porte vstupu signálu.

Prepojovací kábel s banánkovým konektorom

Pripája sa k uzemňovaciemu portu na základnom elektromeri.

Kábel rozhrania (Mini DIN konektor na 8-pinový DIN konektor)

Spája port signálového výstupu základného elektromera a analógové rozhranie PASCO.

Uzemňovací kábel

Obsahuje izolované ploché konektory a rezistor s hodnotou jeden gigaohm. Používa sa so základným variabilným kondenzátorom (ES-9079).

Krokosvorka

4× alkalické batérie typu AA (nie je na obrázku)

Odporúčané vybavenie:

• Faradayova nádoba na ľad (ES-9042A)
• Charge Producers and Proof Plane (ES-9057C)
• Základný variabilný kondenzátor (ES-9079)
• Univerzálne rozhranie 850 (UI-5000) alebo univerzálne rozhranie 550 (UI-5001)
• Softvér na zber údajov PASCO Capstone (vyžaduje sa pre univerzálne rozhranie 850) alebo SPARKvue
  

Zobrazenie merača Zobrazenie číslic Signál Výstupný port

Sem pripojte kábel rozhrania pre výstup signálu do analógového rozhrania.

Voltagindikátory dosahu e

Označte zvolený rozsah merania.

Voltagtlačidlo výberu rozsahu e

Stlačením zmeníte vybranú hlasitosťtage rozsah.

tlačidlo ON/OFF

Stlačením zapnete alebo vypnete zariadenie.

Pozemný prístav

Pripojte zariadenie k uzemneniu cez tento port.

Vstupný port signálu

Pripojte sem vstupný signálový kábel do BNC konektora.

Prístup k priehradke na batérie

Uvoľnite obe skrutky s vrúbkovanou hlavou, aby ste odstránili puzdro a získali prístup k batériám.

tlačidlo ZERO

Stlačte na nulu merač a odstráňte prebytočné náboje.

Získajte softvér

Senzor môžete použiť so softvérom SPARKvue alebo PASCO Capstone. Ak si nie ste istí, ktorý použiť, navštívte pasco.com/products/guides/ porovnanie softvéru.
SPARKvue je k dispozícii ako bezplatná aplikácia pre zariadenia Chromebook, iOS a Android. Ponúkame bezplatnú skúšobnú verziu SPARKvue a Capstone pre Windows a Mac. Ak chcete získať softvér, prejdite na adresu pasco.com/downloads alebo hľadať SPARKvue v obchode s aplikáciami vášho zariadenia.
Ak ste už softvér nainštalovali, skontrolujte, či máte najnovšiu aktualizáciu:
SPARKvue: Hlavné menu > Skontrolovať aktualizácie
PASCO Capstone: Pomocník > Vyhľadať aktualizácie

Prevádzka

Nasledujúce časti vysvetľujú, ako bezpečne nastaviť a používať základný elektromer.

Nastavenie

1. Pripojte BNC konektor vstupného signálového kábla (testovací kábel) do BNC konektora na boku základného elektrometra. Kábel zaistite tak, že zarovnáte kolíky na BNC konektore s drážkami na konektore, zatlačíte konektor do konektora a otáčate ním v smere hodinových ručičiek, kým
2. Na pripojenie uzemňovacieho portu elektromera k uzemneniu použite prepojovací kábel s banánkovou zástrčkou.
3. Stlačte tlačidlo ON/OFF tlačidlo na zapnutie elektromera. Zobrazia sa číslice, displej merača a jeden z ukazovateľov objemutagRozsvietia sa indikátory dosahu.
4. Stlačte tlačidlo NULA tlačidlo na vynulovanie. LED dióda na displeji merača sa zarovná so značkou „0“ a na displeji sa zobrazia číslice. 0.0.
5. Stlačte tlačidlo Voltage volič rozsahu tlačidlo na výber požadovanej hlasitostitagrozsah (3, 10, 30 alebo 100).

Nastavenie rozsahu sa vzťahuje na hlasitosťtagvstup potrebný na vytvorenie výchylky merača v plnej mierke. Napríkladampnapr. nastavenie 30 znamená, že merač bude úplne vychýlený o objemtage 30 V.

Dôležité body pre všeobecné operácie

• NIKDY nepoužívajte základný elektrometer na meranie napätia vyššieho ako 100 V.
• Nikdy nepripájajte elektrometer k elektrostatickému generátoru, ako je Van de Graaffov generátor alebo Wimhurstov stroj.
• Nedotýkajte sa vstupných vodičov, kým sa neuzemníte. Osoba kráčajúca po koberci v chladnom a suchom dni môže ľahko nadobudnúť napätie niekoľkých tisíc voltov.
• Medzi meraniami vždy stlačte tlačidlo ZERO, aby ste vybili prebytočný náboj z elektrometra. Skratovanie meracích káblov nie je dostatočné, pretože v obvode sa môžu stále nachádzať bludné náboje.

• Pre dosiahnutie najlepších výsledkov VŽDY pripojte elektrometer počas experimentov k uzemneniu, napríklad k vodovodnému potrubiu alebo k uzemňovaciemu vodiču zo zásuvky 120 V AC. Iba uzemnenie môže poskytnúť dostatočný odvod prebytočného náboja nahromadeného počas experimentu.
• Experimentátor by mal byť počas merania tiež uzemnený. Na tento účel sa dotknite jednou rukou uzemnenia tesne pred meraním alebo počas neho.

Merací objtage

Základný elektrometer možno považovať za voltmeter s nekonečnou impedanciou. Ak chcete elektrometer použiť ako voltmeter, pripojte vodiče vstupného signálového kábla k batérii, nastavte napätietagrozsah a prečítajte si objemtage na merači alebo na číslicovom displeji.

Meranie náboja pomocou indukcie

Vo väčšine prípadov je najlepším spôsobom merania náboja indukcia. Použite skúšobnú rovinu a Faradayovu nádobu s ľadom, ako sú tie, ktoré sú súčasťou elektrostatického systému (ES-9080B) a sú zobrazené nižšie.

Dokazovacia rovina je jednoducho malý vodivý disk namontovaný na izolačnej rukoväti.ampAk chcete zistiť rozloženie náboja na nabitom objekte, jednoducho sa objektu dotknite skúšobnou rovinou a potom umiestnite skúšobnú rovinu do vnútorného valca vedra s ľadom. bez dotýka sa valca. Na povrchu vedra s ľadom sa indukuje náboj rovnakej veľkosti a znamienka, ktorý možno odčítať základným elektrometrom.

Vždy používaním skúšobnej roviny a vedra s ľadom bude kapacita rovnaká pre všetky merania a náboj na skúšobnej rovine bude vždy úmerný objemu.tagodčítanie na elektromeri.

Meranie náboja kontaktom

Náboje je možné merať aj kontaktom. Ak sa dotknete vnútorného valca vedra s ľadom nabitým predmetom, napríklad nabitou skúšobnou plochou, údaj elektrometra vo všeobecnosti zostane takmer nezmenený. Je to preto, že celková kapacita je skúšobnou plochou ovplyvnená len zanedbateľne. Nemusí to však byť vždy tak.
Akékoľvek meranie náboja elektrometrom je nepriame, založené na znalosti, že množstvo náboja na objekte je úmerné
Namerané hodnoty sa vždy budú merať vo voltoch, nie v coulomboch. Polarita napätia sa však bude líšiť.tage priamo ukazuje typ náboja, o ktorý ideampAk je potrebné kvantitatívne meranie náboja namiesto kvalitatívnych údajov, náboj sa dá merať pomocou rovnice Q = CV, kde V
je objtage na kondenzátore so známou kapacitou C.
Základný elektrometer si možno predstaviť ako voltmeter s nekonečnou impedanciou zapojený paralelne s kondenzátorom. CE, ako je znázornené na obrázku 2.
CE predstavuje vnútornú kapacitu elektrometra plus
kapacita vodičov a vedra s ľadom, ak sa používajú. Keď sa na vodiče elektrometra (alebo do vedra s ľadom) umiestni nabitý predmet, vznikne objemtage V sa zobrazí na glukomere. Ak je hodnota CE je známa, hodnotu náboja možno vypočítať pomocou rovnice Q = CEV.

Kapacita samotného elektrometra je približne 27 pikofaradov (pF). Ak však sampLED objekt pridáva značnú kapacitu, situácia sa mení na to, čo je znázornené na obrázku 3, pričom Cext je kapacita objektu. Pre presný výpočet množstva
náboj v tomto prípade celková kapacita CE + Cext musí byť určené. To si vyžaduje presnú hodnotu pre CE, pokiaľ si nie ste istí, že meraný objekt má dostatočne vysokú kapacitu na to, aby ste ho mohli zanedbať CE (Cext >> CE). Upozorňujeme, že toto je nie prípad použitia základného variabilného kondenzátora (ES-9079). Nasledujúca časť vysvetľuje, ako merať experimentálnu hodnotu kapacity elektrometra, akýchkoľvek káblov k nemu pripojených a vedra s ľadom.

Meranie kapacity elektromera a konektorov

Keď známy kondenzátor C je nabitý známym objemomtage V, náboj v kondenzátore je daný vzťahom Q = CVAk je na vodiče elektrometra pripojený kondenzátor so známym nábojom, je zapojený paralelne s vnútornou kapacitou. CE elektromera, vedra s ľadom a káblov. Celková kapacita sa preto stáva C + CEZnámy kondenzátor sa vybije cez základný elektromer a objemtage VE je možné odčítať. Keďže celkový náboj systému je stále Q, vieme, že:
Tento postup použite na meranie presnej hodnoty kapacity poskytovanej elektromerom a pripojenými prístrojmi:

1. Získajte nízkorozptylový kondenzátor (polypropylén alebo vzduchové dielektrikum) so známou hodnotou C okolo 30 pF.
2. Nabite kondenzátor známym objemomtage VTento zväzoktage by NEMAL byť vyšší ako 100 V, pretože to je limit

SPARKvue

1. Spustite SPARKvue a potom kliknite na Údaje snímača.
2. Pripojte rozhranie k. Pokyny nájdete v návode na obsluhu rozhrania a v online pomocníkovi SPARKvue.
3. Pripojte kábel rozhrania z portu výstupu signálu na základnom elektrometri k analógovému portu na rozhraní.
4. Od Vyberte miery pre šablóny stĺpec, vyberte Vlastnosti ikona vedľa názvu kanála, ku ktorému je elektromer pripojený.
5. Zo zoznamu možností senzorov vyberte Elektromer (základný) a vyberte OK.
6. Uistite sa, že je políčko vedľa Voltage je začiarknuté v stĺpci s mierami, potom vyberte Graf zo stĺpca Zobrazenia otvorte Experiment. Graf sa automaticky upraví tak, aby meral objem.tage verzus čas.
7. Kliknite Štart začať zbierať

 PASCO Capstone

1. Spustite Capstone a potom kliknite na Nastavenie hardvéru v Nástroje
2. Pripojte rozhranie k. Pokyny nájdete v manuáli k rozhraniu a v online pomocníkovi Capstone.
3. Pripojte kábel rozhrania z portu výstupu signálu na základnom elektrometri k analógovému portu na rozhraní.
4. V Nastavenie hardvéru nástroj, vyhľadajte obrázok pripojeného rozhrania. Kliknite dovnútra žltého kruhu nad portom, ku ktorému je pripojený kábel, a vyberte Elektrometer zo zoznamu.
5. Dvakrát kliknite Graf v Displeje paleta na vytvorenie nového grafu
6. Kliknite vedľa osi y a vyberte Voltage Os x sa automaticky nastaví na meranie času.
7. Kliknite Záznam začať nahrávať

Softvérová pomoc

Pomocník SPARKvue a PASCO Capstone poskytuje informácie o používaní tohto produktu so softvérom. Pomoc môžete získať zo softvéru alebo online.

 SPARKvue

softvér: Hlavná ponuka > Pomocník

online: help.pasco.com/sparkvue

 PASCO Capstone

softvér: Pomocník > Pomocník PASCO Capstone
online: help.pasco.com/capstone

Špecifikácie a príslušenstvo

Navštívte stránku produktu na adrese pasco.com/product/ES-9078A do view špecifikácie a preskúmajte príslušenstvo. Môžete si tiež stiahnuť experiment files a podporné dokumenty zo stránky produktu.

Experimentujte files

Stiahnite si jednu z niekoľkých aktivít pripravených pre študentov z PASCO Experiment Library. Experimenty zahŕňajú upraviteľné študentské podklady a poznámky pre učiteľov. Navštívte pasco.com/freelabs/ES-9078A.

Technická podpora

Potrebujete ďalšiu pomoc? Náš skúsený a priateľský personál technickej podpory je pripravený odpovedať na vaše otázky alebo vás prevedie akýmkoľvek problémom.

Chat         pasco.com
Phone       1-800-772-8700 x1004 (USA)
+1 916 462 8384 (mimo USA)
Email        support@pasco.com

Obmedzená záruka

Popis záruky na produkt nájdete na stránke Záruka a vrátenie www.pasco.com/legal.

Autorské práva

Tento dokument je chránený autorským právom so všetkými právami vyhradenými. Neziskovým vzdelávacím inštitúciám sa udeľuje povolenie na reprodukciu akejkoľvek časti tejto príručky za predpokladu, že reprodukcie sa používajú iba v ich laboratóriách a učebniach a že sa nepredávajú za účelom
zisk. Reprodukcia za akýchkoľvek iných okolností bez písomného súhlasu spoločnosti PASCO scientific je zakázaná.

Ochranné známky

PASCO a PASCO science sú ochranné známky alebo registrované ochranné známky spoločnosti PASCO research v Spojených štátoch amerických av iných krajinách. Všetky ostatné názvy značiek, produktov alebo služieb sú alebo môžu byť ochrannými známkami alebo servisnými známkami a používajú sa na identifikáciu produktov alebo služieb ich príslušných vlastníkov. Pre viac informácií navštívte www.pasco.com/legal.

Likvidácia produktu po skončení životnosti

Tento elektronický produkt podlieha predpisom o likvidácii a recyklácii, ktoré sa líšia v závislosti od krajiny a regiónu. Je vašou zodpovednosťou recyklovať svoje elektronické zariadenia v súlade s miestnymi zákonmi a predpismi o životnom prostredí, aby ste zabezpečili, že budú recyklované spôsobom, ktorý chráni ľudské zdravie a životné prostredie. Ak chcete zistiť, kde môžete odovzdať odpadové zariadenie na recykláciu, obráťte sa na miestnu službu recyklácie alebo likvidácie odpadu alebo na miesto, kde ste výrobok zakúpili.
Symbol Európskej únie WEEE (odpad z elektronických a elektrických zariadení) na produkte alebo jeho obale znamená, že tento produkt sa nesmie likvidovať v štandardnej nádobe na odpad.

vyhlásenie CE

Toto zariadenie bolo testované a bolo zistené, že spĺňa základné požiadavky a ďalšie relevantné ustanovenia platných smerníc EÚ.

vyhlásenie FCC

Toto zariadenie je v súlade s časťou 15 pravidiel FCC. Prevádzka podlieha týmto dvom podmienkam:
(1) Toto zariadenie nesmie spôsobovať škodlivé rušenie a (2) toto zariadenie musí akceptovať akékoľvek prijaté rušenie, vrátane rušenia, ktoré môže spôsobiť nežiaducu činnosť.

Likvidácia batérie

Batérie obsahujú chemikálie, ktorých uvoľnenie môže mať vplyv na životné prostredie a ľudské zdravie. Batérie by sa mali zbierať oddelene na recykláciu a recyklovať na miestnom mieste na likvidáciu nebezpečných materiálov v súlade s predpismi vašej krajiny a miestnymi vládnymi predpismi. Ak chcete zistiť, kde môžete odovzdať použité batérie na recykláciu, kontaktujte miestnu službu likvidácie odpadu alebo zástupcu produktu. Batéria použitá v tomto produkte je označená symbolom Európskej únie pre použité batérie, ktorý označuje potrebu oddeleného zberu a recyklácie batérií.

 

Prečítajte si viac o tomto návode a stiahnite si PDF: