Elektrometr nəyi ölçür və bu necə baş verir?

Mündəricat:

Elektrometr nəyi ölçür və bu necə baş verir?
Elektrometr nəyi ölçür və bu necə baş verir?
Anonim

Elektrometr - bu nədir? Nadir əl istehsalı mexaniki alətlərdən tutmuş dəqiq cihazlara qədər bir çox müxtəlif növ var. Müasir elektrometrlər və digər ölçü cihazları vakuum borusu və ya bərk cisim texnologiyasından istifadə etməklə yığılır. Onlar gərginliyi ölçmək və 1 femtoampa qədər çox aşağı sızma cərəyanları ilə doldurmaq üçün istifadə edilə bilər. Elektroskop daha sadə bir cihazdır. O, oxşar prinsiplər üzərində işləyir, lakin yalnız nisbi stress dəyərlərini göstərir. Elektrometr və digər alətlər nəyi ölçür?

Bu cihazın tarixçəsi

Köhnə elektrometr
Köhnə elektrometr

İlk potensial sayğac "Erkən kvadrat" və ya sadəcə "Kvadrat" adlandırıla bilər. Termin sonda Kelvin versiyasına istinad etsə də, ilk dəfə daha sadə bir cihazı təsvir etmək üçün istifadə edilmişdir. Elektrometr nəyi ölçür və o nədən ibarətdir?

Fil sümüyü yarımdairəsinin bağlandığı dik ağac gövdəsindən hazırlanır. Yüngül mantar topu mərkəzdən bir menteşəyə asılır. Alət olandayüklənmiş cismin üzərinə qoyulmuş gövdə iştirak edir və mantar topunu dəf edir. Ölçülmüş bucaq yüklə birbaşa mütənasib olmasa da, itələmə miqdarını pilləli yarımdairədən oxumaq olar. İlk ixtiraçılar William Henley və Horace-Benedict de Saussure idi.

Və elektroskopların "pioneri" kim olub?

qızıl elektroskop
qızıl elektroskop

Və elektroskop və elektrometr - bu nədir və hansı daha yaxşı idi? İlk qızıl yarpaqlı elektroskop, ilk dəfə idi. Belə bir qurğuya real dünyada bəzi elmi konfranslarda rast gəlmək olar, lakin ümumilikdə onu hər yerdə texnoloji cəhətdən daha təkmil versiya əvəz etmişdir. Elektrometrdən fərqli olaraq, o, ölçü alətindən daha çox sensor rolunu oynayırdı.

Alətin özü elektroddan asılmış iki nazik qızıl folqa vərəqindən ibarətdir. İnduksiya və ya təmasla yükləndikdə, yarpaqlar eyni elektrik yüklərini alır və Kulon qüvvəsi hesabına bir-birini itələyir. Onların ayrılması yığılmış xalis enerjinin birbaşa göstəricisidir. Kalay folqa parçaları yarpaqların qarşısındakı şüşəyə yapışdırıla bilər ki, yarpaqlar tamamilə ayrıldıqda yerə düşə bilsinlər. Ləçəkləri qaralamalardan qorumaq üçün şüşə "zərf"ə bağlamaq olar. Yük sızmasını minimuma endirmək üçün bu zərf izolyasiya edilmişdir. Sızmanın digər səbəbi ionlaşdırıcı şüalanmadır, ona görə də bunun qarşısını almaq üçün elektrometr qurğuşun qalxanla əhatə olunmalıdır.

Alət 18-ci əsrdə bir neçə nəfər tərəfindən işlənib hazırlanmışdırAbraham Bennett və Alessandro Volta da daxil olmaqla tədqiqatçılar.

Peltier və Bonenbergerdən modellər

Bonenberq ölçmə cihazı anod və quru yığın katod arasında şaquli olaraq asılmış tək qızıl təbəqədən ibarətdir. Qızıl yarpağa verilən hər hansı bir yük onun bu və ya digər dirəyə doğru hərəkət etməsinə səbəb olur. Bonenberg elektrometri nəyi ölçür? Yüklənmiş hissəciyin işarəsi, eləcə də onun təxmini dəyəri.

Peltier elektrometri maqnit iynəsi ilə statik qüvvəni balanslaşdıraraq əyilməni ölçmək üçün maqnit kompas formasından istifadə edir.

Müasir cihazlar

Elektron elektrometr
Elektron elektrometr

Müasir elektrometr yüksək həssas voltmetrdir və onun giriş empedansı o qədər böyükdür ki, ona daxil olan cərəyan əksər gündəlik tətbiqlər üçün sıfır hesab edilə bilər.

Elektrometr nəyi ölçür və onun müqaviməti nədir? Müasir cihazlar üçün giriş müqavimətinin faktiki dəyəri nanovoltmetrlər üçün 1010 ohm ilə müqayisədə təxminən 1014 ohm təşkil edir. Son dərəcə yüksək giriş empedansına görə, cərəyan sızmasının qarşısını almaq üçün xüsusi dizayn mülahizələri tətbiq edilməlidir.

Digər istifadələr arasında elektrometrlər nüvə fizikası təcrübələrində istifadə olunur, çünki onlar ionlaşdırıcı şüalanma keçərkən maddədə qalan kiçik yükləri ölçə bilirlər. Müasir cihazların ən çox yayılmış tətbiqi sayğaclar kimi alətlərdə ionlaşma kameralarından istifadə edərək radiasiyanın ölçülməsidir. Geiger.

Vap elektrikölçən

Valve versiyaları çox yüksək qazanc və giriş empedansı olan xüsusi vakuum borusundan istifadə edir. Giriş cərəyanı empedans şəbəkəsinə daxil ola bilər və beləliklə yaranan gərginlik anod (plitə) dövrəsində çox gücləndirilir. Elektrometrlərlə istifadə üçün nəzərdə tutulmuş klapanlar yalnız bir neçə femtoamp (10-15 amper) sızma cərəyanlarına malikdir. Bu klapanlar əlcəkli əllərlə işlənməlidir, çünki şüşə zərfdə qalan duzlar bu kiçik cərəyanlar üçün sızma yolları yarada bilər.

"Tərsinə çevrilmiş triod" adlanan xüsusi dövrədə anod və şəbəkənin rolları tərsinə çevrilir. Bu, idarəetmə elementini filamenti əhatə edən boşluq yükü bölgəsindən mümkün qədər uzağa yerləşdirir, idarəetmə dövrəsi tərəfindən toplanan elektronların sayını minimuma endirir və beləliklə, giriş cərəyanını minimuma endirir.

Ən qabaqcıl elektrikölçənlər

Bərk hal elektrometri
Bərk hal elektrometri

Müasir ölçmə vasitələrinin əksəriyyəti bir və ya bir neçə FET-dən istifadə edən bərk dövlət gücləndiricisindən, xarici ölçmə cihazlarını birləşdirmək üçün birləşmələrdən və adətən əlaqədən ibarətdir. Möhkəm bir elektrikölçən üçün foto yuxarıda göstərilmişdir.

Gücləndirici onu ölçməyi asanlaşdırmaq üçün kiçik cərəyanı gücləndirir. Xarici əlaqələr adətən koaksial və ya triaxial dizayna malikdir və ionlaşdırıcı şüalanmanı ölçmək üçün diodların və ya ionlaşma kameralarının quraşdırılmasına imkan verir. Displey və ya məlumat qeydiyyatı avadanlığına qoşulmalar istifadəçiyə sonradan təhlil etmək üçün verilənlərə baxmaq və ya məlumatı qeyd etmək imkanı verir.

İonlaşma kameraları ilə istifadə üçün nəzərdə tutulmuş elektrometrlər yüksək gərginlikli enerji təchizatını ehtiva edə bilər ki, bu da ionlaşma kamerasını əymək üçün istifadə olunur.

Tövsiyə: