Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

ЭЛЕКТРОМЕТР

прибор, служащий для измерения электрического потенциала. Приборы этого рода могут служить для двоякой цели: менее точные,электроскопы,обнаруживают только присутствие заряда на теле и дают возможность судить о потенциале тела весьма грубо; более точные —электрометры,позволяют определить потенциал в принятых единицах.
Первый электроскоп был устроен Вольта: прибор состоял из металлического стержня, пропущенного через каучуковую пробку, которая закрывала стеклянную бутылку. Верхний конец металлического стержня оканчивался металлическим шариком, а к низшему концу, находящемуся внутри бутылки, привешивались 2 соломинки. При соединении прибора с наэлектризованным телом соломинки, как тела наэлектризованные одноименно, отталкивались, и таким образом можно было судить, заряжено данное тело или нет. Дальнейшее усовершенствование приборов этого рода состояло в том, что вместо соломинок стали привешивать листки из тонкой бумаги или же тонкие золотые листочки, вследствие чего получилась возможность обнаруживать слабые заряды на телах.
В настоящее время наиболее употребительными и удобными из приборов этого рода являются электроскопы Б. Ю. Кольбе, которые поэтому здесь и описываются. Менее чувствительный Э. Кольбе состоит из широкогорлой склянки с отрезанным дном, которое заменено металлической пластинкой с загнутыми краями (см. фиг. 1).
Склянка заперта каучуковой пробкой, через которую проходит никелированный латунный стержень; наверху стержня находится никелированный шарик, а внизу, в склянке, к стержню прикреплены два крючка из тонкой нейзильберовой проволоки, к которым подвешены две полоски из тонкой шелковой бумаги, легко вращающиеся около проволочки (подвес листочка изображен на фиг.2).
Концы листочков внизу расширены и загнуты, что дает возможность издали видеть листочки.
Для приблизительного определения потенциала употребляется электроскоп более чувствительный, в котором два бумажных листочка заменены одним тонким листочком из алюминия, подвешенным так же, как и бумажный. В плоскости отклонения листочка помещена шкала из слюды, разделенная на градусы. Листочек помещен в металлической оправе, передняя и задняя стенки которой сделаны из стекла для того, чтобы листок возможно было проектировать при помощи фонаря. Винтs(см. фиг. 3) позволяет установить листочек вертикально, клеммаkслужит для соединения оправы Э. с землей. Заменяя шар, находящийся наверху стержня, маленьким конденсатором, возможно чувствительность прибора увеличить в 200 раз и таким образом заметить малый потенциал (до1/2V).
Для точного измерения потенциала употребляются Э., из которых можно указать на абсолютный Э. и квадрантный Э. Томсона. Абсолютный Э. Томсона позволяет вычислять разность потенциалов в абсолютных электростатических единицах. Устройство его основано на теории плоского конденсатора (см. Конденсатор). Сила электрического притяженияР, действующая на поверхностьSконденсатора со стороны противолежащей конденсирующей поверхности в воздухе, выражается формулой
P= (S/8πD2)(V1—V2)2,
гдеV1—V2разность потенциалов на двух поверхностях конденсатора, аD— расстояние поверхностей конденсатора. Так как устройство этого прибора очень сложно и на страницах словаря невозможно дать полностью описания этого прибора, то здесь приводится описание наиболее простого прибора, которое дает понятие о принципе устройства абсолютного Э. и о манипуляциях с ним для определения разности потенциалов в абсолютных единицах. На коромысле точных весов с одной стороны подвешена чашкаs, с другой стороны находится укороченный подвес, на котором привешена круглая металлическая пластинкаС(см. фиг. 4).
ПластинкаСпомещается в середине отверстия, вырезанного в металлическом дискеB, имеющем одинаковую с ней толщину и радиус весьма большой в сравнении с радиусом пластинкиС. Посредством особого приспособленияH, устроенного на привесе, можно точно установить пластинкуСв плоскости металлического дискаВи поместить ее в середине этого диска, так что между диском и пластинкой будет узкая щель, а нижняя поверхность пластинкиСбудет совпадать с нижней поверхностью дискаВ.ДискВподдерживается изолированной подставкойP, которая находится в металлическом сообщении с коромыслом весов и пластинкойС, так что возможно постоянно поддерживать пластинкуСи дискВпри одном и том же потенциале. ДискВназываетсяохранным кольцоми служит для установления по всей поверхности пластинкиСодинаковой плотности электричества. Под дискомВнаходится одинаковая по размерам с ним металлическая пластинкаА,которая помещена параллельно ему и может посредством микрометрического винта подниматься и опускаться. ПластинкаАпомещена на изолирующей подставке и сообщается посредством зажимаР'с телом, потенциал которого хотят определить. ЗацепыMиNпредохраняют коромысло от сильных размахов.
Сообщим пластинкеСи охранному кольцу потенциалV1, а пластинкеАпотенциалV2, причем потенциалы будут различных знаков, тогда пластинкаСбудет притягиваться пластинкойА.Накладывая на чашку весовsгири, мы можем нижнюю поверхность пластинкиСудержать в плоскости нижней поверхности охранного кольцаВ.Пусть для этого пришлось на чашкуsположитьNграммов, тогда силаР=Ng,гдеPбудет выражено в динах, иgесть ускорение силы тяжести. По приведенной выше формуле
V1—V2=D√(8πNg)/S,
гдеS— поверхность пластинки С, расстояние между пластинкамиСиA, которое обозначено в формуле буквойD, непосредственно весьма трудно определить, поэтому поступают следующим образом: охранное кольцоВи пластинкуСсоединяют с постоянным источником электричества (напр., со внутренней обкладкой лейденской банки, у которой наружная обкладка отведена к земле), потенциал которого —V0; сообщают нижней пластинкеАпотенциалV1. Когда пластинкаСуравновешена, то имеем
V1—V2=D√(8πNg)/S, (1)
Не изменяя потенциалаV0сообщенного охранному кольцуВи пластинкеC, сообщаем пластинкеАпотенциалV2,и посредством микрометрического винта передвигаем пластинкуАдо тех пор, пока пластинкаСбудет уравновешена, тогда, обозначая расстояние междуСиАчерезD',имеем
V1—V2=D'√(8πNg)/S. (2)
Вычитая (1) из (2), имеем
V1—V2=(D'—D)√(8πNg)/S.
Разность расстояний во втором и первом наблюденииD'—Dможет быть измерена микрометрическим винтом. ЧтобыV1—V2было выражено в абсолютных единицах(CGS)для этого необходимо, чтобыNбыло выражено в граммах,gв см/сек.—2,D'—Dв см иSв кв. см.
Квадрантный Э. Томсона, наиболее часто употребляемый при занятиях, имеет много видоизменений. Здесь приводится описание простейшего Э., удобного для демонстрирования на лекциях.
На металлической подставке (см. фиг. 5), снабженной тремя винтами, помещается стеклянная банка (из флинтгласа, хорошо изолирующего), на которой наклеены четыре широкие оловянные полоски. Эти оловянные полоски служат внешней обкладкой лейденской банки, внутреннюю обкладку которой составляет налитая в эту банку почти до половины её серная кислота (серная кислота служит вместе с тем для уничтожения влажности внутри прибора). Покрышкой для банки служит металлическая пластинка, посреди которой укреплена металлическая коробка с двумя круглыми отверстиями, закрытыми стеклами и находящимися друг к другу под прямым углом. Продолжением металлической коробки служит длинная стеклянная трубка, на верхнем конце которой устроено особое приспособление с крючком для подвешивания нити. Коконовая нить перекинута чрез крючок и к двум концам её привешено круглое зеркальцеk(см. фиг. 6).
Продолжением этого зеркальца служит тонкий стеклянный стержень, перпендикулярно к которому прикрепляется алюминиевая стрелка, имеющая форму цифры 8 (бисквит).
К бисквиту прикреплена платиновая проволочка, которая служит продолжением стеклянного стержня и на нижнем конце которой прикреплена платиновая пластинка, вся погруженная в серную кислоту. Бисквит помещен посреди круглой металлической коробки, разрезанной на 4 равные части (квадранты), и установлен как раз посреди одного из разрезов, разделяющих квадранты (см. фиг. 7).
Квадранты, посредством изолированных металлических стержнейf,g, h, i(фиг. 6), прикреплены к крышке лейденской банки, причем противолежащие друг другу квадранты соединены между собой(gиh,fиi)проводниками и, таким образом, образуют две пары. Каждая пара квадрантов на крышке лейденской банки имеет свой зажим, изолированный от крышки банки. Один из таких зажимов обозначен на фигурах буквойс.Зеркалоkустанавливается так, чтобы плоскость его составляла с плоскостями стекол, помещенных в вырезах металлической коробки, угол в 45°. При такой установке пучок света, направленный в одно из стекол, после отражения от зеркала выходит в другое и может быть таким образом отброшен на шкалу, где получается след в виде светлого пятна (зайчик). Если сообщить алюминиевой стрелке (бисквиту) некоторый постоянный потенциал, а двум парам квадрантов потенциалы различных знаков, то бисквит будет отталкиваться парой квадрантов, имеющих заряд одноименный с его зарядом, и притягиваться другой парой квадрантов, имеющих заряд противоположного знака: бисквит повернется на некоторый угол, а с ним вместе повернется и зеркало, вследствие чего зайчик будет перемещаться по шкале. Из теория квадрантного Э. следует, что угол отклонения бисквита
θ = γ (V1—V2)[V0— ½(V1+ V2)],
гдеV0— потенциала бисквита,V1иV2— потенциалы, сообщенные квадрантам. Из формулы видно, что угол отклонения бисквита не пропорционален разности потенциалов квадрантов. ЕслиV0потенциал бисквита очень велик в сравнении сV1иV2— потенциалами квадрантов, то, пренебрегая членом ½ (V1+V2) получаем θ = γ (V1—V2)V0, где γ — постоянное для данного прибора при данном расположения нитей. Следовательно, при значительномV0и малыхV1иV2угол отклонения бисквита пропорционален разности потенциалов, сообщенных квадрантам.Для сообщения заряда бисквиту служит в описываемом приборе проволокаe, соединенная с серной кислотой и изолированная от подставки прибора. Посредством стеклянной палочки, потертой о кожу, через проволокуесообщается заряд серной кислоте, находящейся в металлическом соединении с бисквитом и образующей внутреннюю обкладку лейденской банки; наружная обкладка этой банки отведена к земле при помощи зажимаa. Особый приборчик — репленишер (см. Репленишер) позволяет увеличить или уменьшить заряд, сообщенный серной кислоте и бисквиту. На фигуре виден стерженьd, вращением которого в одну сторону заряд серной кислоты и бисквита увеличивается, вращением в другую сторону — уменьшается. Перед производством наблюдения Э. устанавливается так, чтобы стеклянный стерженек, соединяющий бисквит с зеркалом, проходил через центр коробки, составленной из квадрантов; затем бисквит устанавливается в середине коробки, что достигается подниманием или опусканием нитей при помощи верхнего винта головки (см; фиг. 8), находящейся на верхнем конце стеклянной трубки.
По приведения бисквита в середину коробки поворачиванием всей головки приводят бисквит так, что бы он был расположен симметрично относительно квадрантов (см. фиг. 9).
Нижний винт головки позволяет раздвигать или сдвигать нити и таким образом уменьшать или увеличивать чувствительность прибора. Перед наблюдением необходимо определить чувствительность Э., что легко сделать, присоединяя квадранты к полюсам "нормального" элемента.
В настоящее время самым чувствительным из квадрантных Э. является Э. Долежалека, который позволяет отсчитывать весьма малые доли вольта (в опытах Patterson'a до 6 х 10—6) и, кроме того, благодаря прекрасной изоляции хорошо держит заряд. Главное усовершенствование этого Э. состоит в том, что бисквит его очень легок (сделан из бумаги, покрытой тонким слоем серебра) и вместо подвеса из коконовых нитей сделан подвес из тонкой кварцевой нити. Кварцевая нить имеет то преимущество, что, во-первых, она не обладает упругим последействием (см. Упругое последействие), а, во-вторых, может быть сделана весьма тонкой, чем достигается весьма большая чувствительность прибора. Заряд листочку сообщается присоединением головки Э. к постоянному источнику электричества (напр., к одному полюсу батарея аккумуляторов, когда другой полюс этой батареи отведен в землю). Так как кварц — непроводник, то для сообщения проводимости кварцевой нити ее предварительно опускают в раствор хлористого кальция; после высушивания нить является покрытой тонким слоем хлористого кальция; хлористый кальций, поглощая из окружающего воздуха влагу, образует на нити поверхность, проводящую электричество. Квадранты электрометра изолированы от подставки при помощи наилучших изоляторов, кварца или янтаря; чувствительность Э. может быть изменяема употреблением нитей разной толщины. На прилагаемом рисунке Э. изображен со снятой оправой, которая изображена отдельно(М).Между квадрантамиθвиден бисквитN,выше которого находится зеркалоA, привешенное на кварцевой нити к нижнему концу винтат.Посредством винтатможно бисквит электрометра поместить в середине коробки, образованной квадрантами. Вращением головкиТбисквит устанавливается симметрично относительно квадрантов. ВинтSслужит для закрепления головкиТ.Квадрантыθсоединены с зажимамиК1иК2. При помощи стерженькаRвозможно отодвинуть половину коробки квадрантов и таким образом бисквитNснять с нитки, что бывает необходимо сделать при перемене нитей (на рисунке половина коробки квадрантов изображена отодвинутой). Отпуская винтS2возможно весь Э. вращать вокруг оси. Уравнительные винты служат для установки подставки Э. горизонтально.
Литература.И. Боргман "Основания учения об электрических и магнитных явлениях" (т. I.); Б. Ю. Кольбе, "Введение в учение об электричества", (часть I); A. Weinhold, "Physikalische Demonstrationen" (переводится на русский язык: Н. С. Лукьянов, "Физический кабинет"); Müller-Pouillet, "Lehrbuch der Physik" (т. III); "Zeitschrift für Instrumentenkande"
Ф. Индриксон.

  1. электрометр—ЭЛЕКТРОМЕТР от электро. iи .метр iприбор предназначенный для измерения разностей электрич. потенциалов небольших электрич. зарядов очень малых токов вплоть до supа iи др....Большая советская энциклопедия
  2. электрометр—от Электро. и .метр прибор предназначенный для измерения разностей электрических потенциалов небольших электрических зарядов очень малых токов вплоть до sup аem emи други...Большая Советская энциклопедия II
  3. электрометр—м. физ. elettrometro Итальянорусский словарь. Синонимы гигроэлектрометр...Большой итальяно-русский и русско-итальянский словарь
  4. электрометр—м. физ.electrmetro m...Большой русско-испанский словарь
  5. электрометр—сущ. муж. рода...Большой русско-украинский словарь
  6. электрометр—от электро.i и .метрi прибор для измерений разности электрич. потенциалов напряжения малых электрич. зарядов и сил тока вплоть до supА. Отличается высокой чувствительнос...Большой энциклопедический политехнический словарь
  7. электрометр—ЭЛЕКТРОМЕТР а м. lectromtre m. Прибор для измерения электрического потенциалаem. БАС. Физики изобрели орудия служащия к измерению . разстояний и свойств электрических Гро...Исторический словарь галлицизмов русского языка
  8. электрометр—а м.em Чувствительный прибор для измерения разностей электрических потенциалов небольших электрических зарядов и слабых токов.Синонимы гигроэлектрометр...Малый академический словарь
  9. электрометр—корень ЭЛЕКТР соединительная гласная О корень МЕТР нулевое окончаниеОснова слова ЭЛЕКТРОМЕТРВычисленный способ образования слова Сложение основ ЭЛЕКТР соединительная ...Морфемный разбор слова по составу
  10. электрометр—Начальная форма Электрометр винительный падеж единственное число мужской род неодушевленное...Морфологический разбор существительных
  11. электрометр—ЭЛЕКТРОМЕТРstrong прибор снабженный электрическим контуром для измерения разности ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕНЦИАЛОВ напряжений без заметных потерь тока. Современные электрометры ...Научно-технический энциклопедический словарь
  12. электрометр—электрометр м. Прибор для измерения разностей потенциалов небольших зарядов и слабых токов....Новый толково-словообразовательный словарь русского языка
  13. электрометр—электрометр электрометр а...Орфографический словарь
  14. электрометр—u мu мн.u электрометры Р.u электрометров гигроэлектрометр...Орфографический словарь русского языка
  15. электрометр—электрметр...Орысша-қазақша «Көлік және қатынас жолдары» терминологиялық сөздік
  16. электрометр—электрлшегш...Орысша-қазақша «Электроника, радиотехника және байланыс» терминологиялық сөздік
  17. электрометр—lectromtre...Политехнический русско-французский словарь
  18. электрометр—электрометр электрометры электрометра электрометров электрометру электрометрам электрометр электрометры электрометром электрометрами электрометре электрометрах...Полная акцентуированная парадигма по Зализняку
  19. электрометр—Орфографическая запись слова электрометр Ударение в слове электрометр Деление слова на слоги перенос слова электрометр Фонетическая транскрипция слова электрометр [ликдр...Полный фонетический разбор слов
  20. электрометр—[см. электрои метр] прибор для измерения разностей потенциалов небольших зарядов и слабых токов...Психомоторика словарь-справочник
  21. электрометр—электрометр аСинонимы гигроэлектрометр...Русский орфографический словарь
  22. электрометр—М fiz. elektrometr elektriklmi cisimlrin potensiallarn lmk n cihaz....Русско-азербайджанский словарь
  23. электрометр—electrometer...Русско-английский морской словарь
  24. электрометр—electric balance electrometer электрометр м.uelectrometerабсолютный электрометр absolute electrometerбинантный электрометр binant electrometerдинамический электрометр ...Русско-английский политехнический словарь
  25. электрометр—электрометр м. физ.ielectrometer...Русско-английский словарь
  26. электрометр—electrometer гигроэлектрометр...Русско-английский словарь по машиностроению
  27. электрометр—electrometer...Русско-английский словарь по нефти и газу
  28. электрометр—м.electrometer electrostatic meter абсолютный электрометр бинантный электрометр вибрационный электрометр динамический электрометр капиллярный электрометр квадрантный элек...Русско-английский словарь по физике
  29. электрометр—electrometer...Русско-английский словарь по электронике
  30. электрометр—electrometer...Русско-английский строительный словарь
  31. электрометр—electrometer бинантный электрометр ламповый электрометр многокамерный электрометр самопишущий электрометр струнный электрометр язычковый электрометрСинонимы гигроэлектром...Русско-английский технический словарь
  32. электрометр—electrometer...Русско-английский химический словарь
  33. электрометр—N...Русско-армянский словарь
  34. электрометр—физ.i электрометр муж.i...Русско-белорусский словарь II
  35. электрометр—электроuметр ра...Русско-белорусский словарь математических, физических и технических терминов
  36. электрометр—электрометр ра...Русско-белорусский физико-математический словарь
  37. электрометр—электро Синонимы гигроэлектрометр...Русско-ивритский словарь
  38. электрометр—elettrometro...Русско-итальянский медицинский словарь
  39. электрометр—м. elettrometro m абсолютный электрометр бифилярный электрометр вибрационный электрометр динамический электрометр дисковый электрометр дифференциальный электрометр индик...Русско-итальянский политехнический словарь
  40. электрометр—физ. электрометр...Русско-казахский словарь
  41. электрометр—м. физ. электрометр электрдин чыалышын лчгч прибор....Русско-киргизский словарь
  42. электрометр—Синонимы гигроэлектрометр...Русско-китайский словарь
  43. электрометр—Elektrometer...Русско-немецкий политехнический словарь
  44. электрометр—Elektrometer...Русско-немецкий словарь по химии и химической технологии
  45. электрометр—Elektrometer...Русско-немецкий химический словарь
  46. электрометр—электрометрм физ. ....Русско-новогреческий словарь
  47. электрометр—техн. електрометр абсолютный электрометр бинантный электрометр идиостатический электрометр искровой электрометр капиллярный электрометр квадрантный электрометр стр...Русско-украинский политехнический словарь
  48. электрометр—lectromtre...Русско-французский словарь по химии
  49. электрометр—elektrometr elektromr...Русско-чешский словарь
  50. электрометр—Elektromeeter...Русско-эстонский словарь
  51. электрометр—электрометрСинонимы гигроэлектрометр...Русское словесное ударение
  52. электрометр—электрометр гигроэлектрометр...Слитно или раздельно? Орфографический словарь-справочник
  53. электрометр—электрометр а Синонимы гигроэлектрометр...Слитно. Раздельно. Через дефис. Словарь-справочник
  54. электрометр—ЭЛЕКТРОМЕТР от электричество и греч. metreo меряю. Прибор для измерения количества электричества в какомлибо теле или вообще напряжения электричества. Словарь иностранны...Словарь иностранных слов русского языка
  55. электрометр—электрометр сущ. колво синонимов гигроэлектрометр Словарь синонимов ASIS.В.Н. Тришин. . Синонимы гигроэлектрометр...Словарь синонимов II
  56. электрометр—Электрометрstrong electrometer прибор предназначенный для индикации или измерения напряжения при незначительном поглощении энергии. [ГОСТ IEC . Международный электротехн...Терминологический словарь автоматизации строительства и производственных процессов
  57. электрометр—электрометр [см. электро. .метр] прибор для измерения разностей потенциалов небольших зарядов и слабых токов....Толковый словарь иностранных слов
  58. электрометр—ЭЛЕКТРОМЕТР электрометра м. от слова электричество и греч. metreo мерю физ. Прибор для измерения электрического напряжения....Толковый словарь русского языка II
  59. электрометр—ЭЛЕКТРОМЕТР м. Прибор для измерения разностей потенциалов небольших зарядов и слабых токов....Толковый словарь русского языка
  60. электрометр—Ударение в слове электрометрУдарение падает на букву оБезударные гласные в слове электрометр...Ударение и правописание
  61. электрометр—Rzeczownik электрометр m Fizyczny elektrometr m...Универсальный русско-польский словарь
  62. электрометр—электрометр электрометры электрометра электрометров электрометру электрометрам электрометр электрометры электрометром электрометрами электрометре электрометрах Источник П...Формы слова
  63. электрометр—Том Толк Тол Ток Тетр Тетер Терморел Теремок Терем Терек Теор Теломер Тело Теком Рэм Рэкет Рот Ром Ролкер Рол Рокер Рок Роек Ретро Рет Реометр Рем Реле Ректор Оттек Отлет...Электронный словарь анаграмм русского языка