Заряженные капли воды

ЦЕЛЬ ОПЫТА
Демонстрация электрического тока, вызываемого движением заряженных капель воды

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
Электрический ток возникает благодаря некоторому количеству заряда, переносимому за данный интервал времени. Протекание тока можно просто проиллюстрировать с помощью заряженных капель воды. Для проведения измерения будут использованы бюретка и цилиндр Фарадея, подключенный к электро- метру. Заряд, накапливающийся в цилиндре Фарадея за определенный период времени, измеряется с помощью падения напряжения на конденсаторе. Это позволяет определить заряд, приходящийся на одну каплю, и силу тока.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ

Электрический ток возникает благодаря некоторому количеству заряда, переносимому за данный интервал времени. Протекание тока можно просто проиллюстрировать с помощью заряженных капель воды. В этом опыте некоторое количество заряженных капель воды N капает с постоянной частотой примерно одна капля в секунду из бюретки в цилиндр Фарадея, подключенный к электрометру и конденсатору. Заряд Q, накапливающийся в цилиндре Фарадея, заряжает конденсатор. Возникающее в результате напряжение на конденсаторе отслеживается и измеряется универсальным измерительным прибором за определенный период времени t. Вход операционного усилителя с высоким сопротивлением в электрометре гарантирует, что конденсатор не будет разряжаться по этой цепи. Показания аналогового универсального измерительного прибора демонстрируют, что напряжение на конденсаторе увеличивается примерно на одну и ту же величину с каждой каплей, попадающей в цилиндр Фарадея, т.е. каждая из капель несет примерно один и тот же заряд: 

Создаваемый ток определяется выражением

В качестве варианта зависимость напряжения на конденсаторе от времени t можно записывать с помощью прибора 3B NETlog™ и программного обеспечения 3B NETlab™ и выводить на индикацию в виде графика.