Instrukcja obsługi podstawowego elektrometru PASCO ES-9078A

Wstęp

Podstawowy elektrometr

ES-9078A

Zalecany sprzęt:

Podstawowy elektrometr to woltomierz służący do bezpośredniego pomiaru objętościtagi pośrednie pomiary prądu i ładunku. Ze względu na wysoką impedancję wynoszącą 10¹⁴ Ohmów, jest szczególnie odpowiedni do pomiaru ładunku w eksperymentach elektrostatycznych. Ma czułość prawie tysiąckrotnie większą niż standardowy elektroskop ze złoconymi płatkami, z punktem zerowym w środku.
Wyświetlacz miernika wskazuje bezpośrednio polaryzację ładunku, a wyświetlacz cyfrowy pokazuje cyfry. Podstawowy elektrometr mierzy ładunki już od 10-11 kulombów.
Urządzenie może również przesyłać sygnał do analogowego interfejsu PASCO. Dzięki tym funkcjom pokazy i ćwiczenia laboratoryjne z elektrostatyki są bardziej ilościowe i łatwiejsze do przeprowadzenia.
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.

Sprzęt

Zawartość opakowania:

Podstawowy elektrometr (ES-9078A)

Kabel wejściowy sygnału (BNC-zacisk krokodylkowy) Podłączany do gniazda BNC w porcie wejściowym sygnału.

Kabel krosowy z wtyczką bananową

Łączy się z portem uziemienia w podstawowym elektrometrze.

Kabel interfejsu (Wtyczka Mini DIN na 8-pinową wtyczkę DIN)

Łączy port wyjściowy sygnału podstawowego elektrometru z analogowym interfejsem PASCO.

Kabel uziemiający

Posiada izolowane złącza widełkowe i rezystor 1 gigaohm. Do użytku z podstawowym kondensatorem zmiennym (ES-9079).

Aligator klip

4 baterie alkaliczne typu AA (nie na zdjęciu)

Zalecony sprzęt:

• Wiaderko na lód Faradaya (ES-9042A)
• Producenci ładunków i płaszczyzna próbna (ES-9057C)
• Podstawowy kondensator zmienny (ES-9079)
• Interfejs uniwersalny 850 (UI-5000) lub interfejs uniwersalny 550 (UI-5001)
• Oprogramowanie do zbierania danych PASCO Capstone (wymagane dla interfejsu uniwersalnego 850) lub SPARKvue
  

Wyświetlacz miernika Wyświetlanie cyfr Port wyjściowy sygnału

Podłącz tutaj kabel interfejsu, aby przesłać sygnał do interfejsu analogowego.

Tomtagwskaźniki zasięgu e

Wskaż wybrany zakres pomiarowy.

Tomtagprzycisk wyboru zakresu

Naciśnij, aby zmienić wybraną głośnośćtagZakres.

Przycisk WŁ./WYŁ.

Naciśnij, aby włączyć lub wyłączyć urządzenie.

Port naziemny

Podłącz urządzenie do uziemienia za pomocą tego portu.

Port wejściowy sygnału

Podłącz kabel wejściowy sygnału do gniazda BNC.

Dostęp do komory baterii

Odkręć obie śruby motylkowe, aby zdjąć obudowę i uzyskać dostęp do baterii.

Przycisk ZERO

Zresetuj licznik i usuń nadmiar ładunków.

Pobierz oprogramowanie

Możesz używać czujnika z oprogramowaniem SPARKvue lub PASCO Capstone. Jeśli nie masz pewności, którego użyć, odwiedź pasco.com/products/guides/ porównanie oprogramowania.
SPARKvue jest dostępna jako bezpłatna aplikacja na urządzenia Chromebook, iOS i Android. Oferujemy bezpłatną wersję próbną SPARKvue i Capstone dla Windows i Mac. Aby pobrać oprogramowanie, przejdź do pasco.com/downloads lub wyszukaj SPARKvue w sklepie z aplikacjami na urządzeniu.
Jeśli wcześniej zainstalowałeś oprogramowanie, sprawdź, czy masz najnowszą aktualizację:
SPARKvue: Menu główne > Sprawdź aktualizacje
Zwieńczenie PASCO: Pomoc > Sprawdź aktualizacje

Działanie

W poniższych sekcjach wyjaśniono, jak bezpiecznie skonfigurować i używać podstawowego elektrometru.

Organizować coś

1. Podłącz wtyczkę BNC kabla wejściowego sygnału (przewód pomiarowy) do gniazda BNC z boku elektrometru Basic Electrometer. Aby zablokować kabel, ustaw kołki gniazda BNC w jednej linii z wycięciami we wtyczce, wciśnij wtyczkę na gniazdo i obróć ją zgodnie z ruchem wskazówek zegara, aż do…
2. Za pomocą przewodu połączeniowego z wtykiem bananowym podłącz port uziemienia elektrometru do uziemienia.
3. Naciśnij WŁ./WYŁ. przycisk, aby włączyć elektrometr. Na wyświetlaczu pojawiają się cyfry, wyświetlacz miernika i jeden ztagZapalą się wskaźniki zasięgu.
4. Naciśnij ZERO przycisk, aby wyzerować Dioda LED wyświetlacza miernika ustawi się na znaku „0”, a wyświetlacz cyfr pokaże 0.0.
5. Naciśnij Tomtagselektor zakresu przycisk do wyboru żądanej głośnościtagzakres (3, 10, 30 lub 100).

Ustawienie zakresu odnosi się do objętościtagwejście wymagane do wytworzenia pełnego wychylenia miernika. Na przykładampnp. ustawienie 30 oznacza, że ​​miernik zostanie całkowicie wychylony o wartość objętościtage o napięciu 30 V.

Ważne punkty dotyczące operacji ogólnych

• NIGDY nie używaj elektrometru podstawowego do pomiaru potencjałów większych niż 100 V.
• Nigdy nie podłączaj elektrometru do generatora elektrostatycznego, takiego jak generator Van de Graaffa lub maszyna Wimhursta.
• Unikaj dotykania przewodów wejściowych, dopóki nie podłączysz się do uziemienia. Osoba chodząca po dywanie w chłodny, suchy dzień, może z łatwością zostać narażona na napięcie kilku tysięcy woltów.
• Zawsze naciskaj przycisk ZERO między pomiarami, aby rozładować nadmiar ładunku z elektrometru. Zwarcie przewodów pomiarowych nie jest wystarczające, ponieważ w obwodzie mogą nadal znajdować się ładunki błądzące.

• Aby uzyskać najlepsze rezultaty, ZAWSZE podłączaj elektrometr do uziemienia, takiego jak rura wodna lub przewód uziemiający z gniazdka 120 V AC, podczas eksperymentów. Tylko uziemienie może zapewnić wystarczający odpływ nadmiaru ładunku gromadzącego się podczas
• Eksperymentator powinien być uziemiony również podczas wykonywania eksperymentu. Aby to zrobić, należy dotknąć jedną ręką uziemienia tuż przed pomiarem lub w jego trakcie.

Pomiar objętościtage

Podstawowy elektrometr można traktować jako woltomierz o nieskończonej impedancji. Aby używać elektrometru jako woltomierza, należy podłączyć przewody wejściowe sygnału do akumulatora i ustawić wartość napięcia.tagzakres i przeczytaj tomtage na liczniku lub wyświetlaczu cyfrowym.

Pomiar ładunku za pomocą indukcji

W większości warunków najlepszym sposobem pomiaru ładunku jest indukcja. Użyj płaszczyzny pomiarowej i wiaderka Faradaya z lodem, takiego jak te dołączone do systemu elektrostatycznego (ES-9080B) i pokazane poniżej.

Płaszczyzna próbna to po prostu mały przewodzący dysk zamontowany na izolującym uchwycie.ampAby sprawdzić rozkład ładunku na naładowanym obiekcie, wystarczy dotknąć obiektu płaszczyzną próbną, a następnie umieścić płaszczyznę próbną wewnątrz wewnętrznego cylindra wiaderka na lód, bez dotykając cylindra. Na powierzchni wiaderka z lodem indukowany jest ładunek o tej samej wartości i znaku, który można odczytać za pomocą elektrometru podstawowego.

Przy ciągłym stosowaniu płaszczyzny próbnej i wiaderka z lodem pojemność będzie taka sama dla wszystkich pomiarów, a ładunek na płaszczyźnie próbnej będzie zawsze proporcjonalny do objętościtagodczyt na elektrometrze.

Pomiar ładunku poprzez kontakt

Ładunki można również mierzyć przez kontakt. Jeśli dotkniesz wewnętrznego cylindra wiaderka na lód naładowanym przedmiotem, takim jak naładowana płaszczyzna testowa, odczyt elektrometru zazwyczaj pozostanie niezmieniony. Dzieje się tak, ponieważ płaszczyzna testowa ma jedynie pomijalny wpływ na całkowitą pojemność. Jednak nie zawsze tak jest.
Pomiar ładunku elektrometrem jest pośredni i opiera się na wiedzy, że ilość ładunku na obiekcie jest proporcjonalna do
Odczyty będą zawsze mierzone w woltach, a nie kulombach. Jednak biegunowość napięciatage bezpośrednio pokazuje rodzaj ładunkuampled. Jeśli potrzebny jest ilościowy pomiar ładunku, a nie dane jakościowe, ładunek można zmierzyć za pomocą równania Q = CV, Gdzie V
jest objtage przez znany kondensator o pojemności C.
Podstawowy elektrometr można traktować jako woltomierz o nieskończonej impedancji połączony równolegle z kondensatorem CE, jak pokazano na rysunku 2.
CE reprezentuje wewnętrzną pojemność elektrometru, plus
pojemność przewodów i wiaderka z lodem, jeśli są używane. Po umieszczeniu naładowanego przedmiotu na przewodach elektrometru (lub w wiaderku z lodem), objętośćtage V wyświetla się na liczniku. Jeśli wartość CE jest znana, wartość ładunku można obliczyć za pomocą równania Q = CEV.

Sama pojemność elektrometru wynosi około 27 pikofaradów (pF). Jednakże, jeśli sampobiekt LED dodaje znaczną pojemność, sytuacja zmienia się w sposób pokazany na rysunku 3, Crozszerzony będąc pojemnością obiektu. Aby dokładnie obliczyć ilość
opłata w tym przypadku całkowita pojemność CE + Crozszerzony musi zostać określona. Wymaga to dokładnej wartości dla CEchyba że masz pewność, że mierzony obiekt ma wystarczająco dużą pojemność, aby go zignorować CE (Crozszerzony >> CE). Należy pamiętać, że to jest nie W przypadku użycia podstawowego kondensatora zmiennego (ES-9079). W poniższym rozdziale wyjaśnimy, jak zmierzyć eksperymentalną wartość pojemności elektrometru, wszelkich podłączonych do niego kabli oraz wiaderka na lód.

Pomiar pojemności elektrometru i złączy

Kiedy znany kondensator C jest naładowany znaną objętościątage V, ładunek w kondensatorze jest podany przez Q = CVJeżeli do przewodów elektrometru podłączymy kondensator o znanym ładunku, będzie on podłączony równolegle do pojemności wewnętrznej CE elektrometru, wiadra na lód i kabli. W związku z tym całkowita pojemność wynosi C + CEZnany kondensator rozładuje się w elektrometrze podstawowym, a objętośćtage VE można odczytać. Ponieważ całkowity ładunek układu jest nadal Q, wiemy, że:
Zastosuj tę procedurę, aby zmierzyć dokładną wartość pojemności dostarczanej przez elektrometr i podłączone do niego instrumenty:

1. Zdobądź kondensator o niskim upływie (dielektryk polipropylenowy lub powietrzny) o znanej wartości C około 30 pF.
2. Naładuj kondensator znanym ładunkiemtage V. Ten tomtage NIE powinno być wyższe niż 100 V, ponieważ jest to limit

SPARKvue

1. Uruchom SPARKvue, a następnie kliknij Dane czujnika.
2. Podłącz interfejs do Instrukcje na ten temat znajdziesz w podręczniku interfejsu oraz w pomocy online SPARKvue.
3. Podłącz kabel interfejsu od portu wyjściowego sygnału w podstawowym elektrometrze do portu analogowego w interfejsie.
4. Z Wybierz pomiary dla szablonów kolumna, wybierz Właściwości ikona obok nazwy kanału, do którego podłączony jest elektrometr.
5. Z listy opcji czujnika wybierz Elektrometr (podstawowy) i wybierz OK.
6. Upewnij się, że pole obok Tomtage jest zaznaczone w kolumnie pomiary, następnie wybierz Wykres z kolumny Wyświetlenia, aby otworzyć Eksperyment. Wyświetlacz wykresu automatycznie dostosuje się do pomiaru objętości.tage kontra czas.
7. Trzask Start zacząć zbierać

 Kamień PASCO

1. Uruchom Capstone, a następnie kliknij Konfiguracja sprzętu w Narzędzia
2. Podłącz interfejs do Instrukcje na ten temat znajdziesz w podręczniku interfejsu i pomocy online Capstone.
3. Podłącz kabel interfejsu od portu wyjściowego sygnału w podstawowym elektrometrze do portu analogowego w interfejsie.
4. W Konfiguracja sprzętu Znajdź obraz podłączonego interfejsu. Kliknij wewnątrz żółtego kółka nad portem, do którego podłączony jest kabel i wybierz Elektrometr z listy.
5. Kliknij dwukrotnie Wykres w Wyświetla paleta do tworzenia nowego wykresu
6. Trzask obok osi Y i wybierz Tomtage z osi x zostanie automatycznie ustawiona na pomiar czasu.
7. Trzask Nagrywać rozpocząć nagrywanie

Pomoc dotycząca oprogramowania

Pomoc SPARKvue i PASCO Capstone zawiera informacje na temat korzystania z tego produktu wraz z oprogramowaniem. Dostęp do pomocy można uzyskać z poziomu oprogramowania lub online.

 SPARKvue

Oprogramowanie: Menu główne > Pomoc

W sieci: help.pasco.com/sparkvue

 Kamień PASCO

Oprogramowanie: Pomoc > Pomoc PASCO Capstone
W sieci: help.pasco.com/capstone

Specyfikacje i akcesoria

Odwiedź stronę produktu na pasco.com/product/ES-9078A Do view specyfikacje i poznaj akcesoria. Możesz również pobrać eksperyment files i dokumenty pomocnicze ze strony produktu.

Eksperyment files

Pobierz jedno z kilku ćwiczeń gotowych dla uczniów z Biblioteki eksperymentów PASCO. Eksperymenty obejmują edytowalne materiały dla uczniów i notatki dla nauczycieli. Odwiedzać pasco.com/freelabs/ES-9078A.

Wsparcie techniczne

Potrzebujesz więcej pomocy? Nasz kompetentny i przyjazny personel pomocy technicznej jest gotowy odpowiedzieć na Twoje pytania lub przeprowadzić Cię przez wszelkie problemy.

Pogawędzić         pasco.com
Telefon 1-800-772-8700 x1004 (USA)
+1 916 462 8384 (poza USA)
E-mail        support@pasco.com

Ograniczona gwarancja

Opis gwarancji na produkt można znaleźć na stronie Gwarancja i zwroty pod adresem www.pasco.com/legal.

Prawo autorskie

Niniejszy dokument jest chroniony prawami autorskimi z zastrzeżeniem wszelkich praw. Instytucjom edukacyjnym non-profit udziela się zgody na powielanie dowolnej części niniejszego podręcznika, pod warunkiem, że reprodukcje będą wykorzystywane wyłącznie w laboratoriach i salach lekcyjnych oraz nie będą sprzedawane.
zysku. Powielanie w jakichkolwiek innych okolicznościach bez pisemnej zgody PASCO Scientific jest zabronione.

Znaki towarowe

PASCO i PASCO Scientific są znakami towarowymi lub zastrzeżonymi znakami towarowymi firmy PASCO Scientific w Stanach Zjednoczonych i innych krajach. Wszystkie inne marki, nazwy produktów lub usług są lub mogą być znakami towarowymi lub znakami usługowymi i służą do identyfikacji produktów lub usług ich odpowiednich właścicieli. po więcej informacji odwiedź www.pasco.com/legal.

Utylizacja produktu po wycofaniu z eksploatacji

Ten produkt elektroniczny podlega przepisom dotyczącym utylizacji i recyklingu, które różnią się w zależności od kraju i regionu. Twoim obowiązkiem jest recykling sprzętu elektronicznego zgodnie z lokalnymi przepisami i regulacjami dotyczącymi ochrony środowiska, aby zapewnić, że zostanie on poddany recyklingowi w sposób chroniący zdrowie ludzkie i środowisko. Aby dowiedzieć się, gdzie można oddać zużyty sprzęt do recyklingu, należy skontaktować się z lokalnym przedsiębiorstwem zajmującym się recyklingiem lub utylizacją odpadów albo z miejscem, w którym zakupiono produkt.
Symbol Unii Europejskiej WEEE (zużyty sprzęt elektroniczny i elektryczny) na produkcie lub jego opakowaniu oznacza, że ​​tego produktu nie wolno wyrzucać do standardowego pojemnika na odpady.

Oświadczenie CE

To urządzenie zostało przetestowane i uznane za zgodne z podstawowymi wymaganiami i innymi stosownymi postanowieniami odpowiednich dyrektyw UE.

Oświadczenie FCC

To urządzenie jest zgodne z częścią 15 przepisów FCC. Eksploatacja podlega następującym dwóm warunkom:
(1) Urządzenie to nie może powodować szkodliwych zakłóceń oraz (2) musi akceptować wszelkie odbierane zakłócenia, w tym zakłócenia mogące powodować niepożądane działanie.

Utylizacja baterii

Baterie zawierają substancje chemiczne, które w przypadku uwolnienia mogą mieć negatywny wpływ na środowisko i zdrowie ludzi. Baterie należy zbierać oddzielnie w celu recyklingu i oddawać do recyklingu w lokalnym punkcie utylizacji materiałów niebezpiecznych, zgodnie z przepisami obowiązującymi w danym kraju i lokalnymi władzami. Aby dowiedzieć się, gdzie można oddać zużytą baterię do recyklingu, prosimy o kontakt z lokalnym zakładem utylizacji odpadów lub przedstawicielem firmy. Bateria użyta w tym produkcie jest oznaczona symbolem Unii Europejskiej dla zużytych baterii, który wskazuje na konieczność oddzielnej zbiórki i recyklingu baterii.

 

Przeczytaj więcej o tym podręczniku i pobierz plik PDF:

Dokumenty / Zasoby

PASCO ES-9078A Elektrometr podstawowy [plik PDF] Instrukcja obsługi ES-9078A Elektrometr podstawowy, ES-9078A, Elektrometr podstawowy, Elektrometr

Odniesienia

• Instrukcja obsługi