Порядок выполнения работы. 1. До включения рабочей панели управления проверить положение регулятора напряжения – в крайнем левом положении

 

1. До включения рабочей панели управления проверить положение регулятора напряжения – в крайнем левом положении.

2. Включить стенд. Включить тумблер «сеть» – должна загореться индикаторная лампочка.

3. Установить регулятором напряжения значение 0,25 кВ на приборе источника постоянного напряжения. При этом установившийся световой «зайчик» на шкале градуируемого вольтметра показывает измеряемую величину. Провести измерения от 0 до 2,5 кВ с шагом в 0,25 кВ.

4. Измерения провести не менее 3-х раз. Определить средние значения для каждой измеренной величины, результаты занести в таблицу.

5. Вычислить коэффициент k, исходя из квадратичной зависимости отклонения светового зайчика х от подаваемого напряжения: .

 

 

Таблица

Напр. источника U, кВ Отклонение «зайчика» х, мм Коэфф. k

0,25

0,5

0,75

.

2,5

.

 

6. Построить графики зависимости измеренной величины х от напряжения источника постоянного тока U. Полученная функция x (U) должна соответствовать формуле (14), иметь вид параболы. При этом очевидно, что на разных участках зависимости коэффициент k разный, но это не влияет на точность измерений напряжения, т.к. точность определяется образцовым измерительным прибором.

7. Определить относительную погрешность предложенного метода градуировки по формуле

 

,

где D х – абсолютная погрешность показаний электрометра;

D U – абсолютная погрешность напряжения источника;

х и U – средние значения измеренных величин.

 

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Что такое электростатический вольтметр? Принцип работы.

2. Какое напряжение – постоянное или переменное – измеряет электростатический вольтметр?

3. Что такое абсолютный электрометр?

4. Что такое электростатическое поле?

5. Как по изображению силовых линий можно охарактеризовать электростатическое поле?

6. Что может являться источником однородного электростатического поля?

7. Что такое конденсатор? От чего зависит емкость плоского конденсатора?

8. Что такое напряженность электрического поля? Чему она равна для точечного заряда, для конденсатора?

9. Как определяется энергия взаимодействия между двумя точечными зарядами?

10. От чего зависит сила взаимодействия между пластинами конденсатора?

11. Что такое потенциал поля точечного заряда? Что такое разность потенциалов двух точек электрического поля?

12. Какова связь между напряженностью и потенциалом в самом общем случае? Каково их соотношение для плоского конденсатора?

13. Как определяется энергия заряженного конденсатора?

14. Вывести формулу для угла поворота подвижной пластины вольтметра.

15. Что представляет собой коэффициент k, который надо рассчитать?

16. Что представляет собой процесс градуирования вольтметра?

17. Какие пределы измерения имеет вольтметр?

18. Каким требованиям должен удовлетворять источник светового зайчика в вольтметре? Можно ли обойтись в установке без него?

19. Почему при разных измеряемых напряжениях коэффициент k разный? Как влияет изменение коэффициента k на точность измерения напряжения?

20. Почему одна из пластин конденсатора вращается?

21. От чего зависит угол поворота подвижной пластины вольтметра?

22. Для чего нужен постоянный магнит в данной установке?

23. Каким требованиям должны соответствовать растяжки, на которых крепится подвижная пластина вольтметра?

24. Из какого материала должны быть сделаны пластины конденсатора?

25. Какое значение имеют форма и размеры пластин конденсатора?

26. Что отличает электростатический вольтметр от вольтметров других типов?

27. Что нужно изменить в конструкции вольтметра, чтобы повысить его чувствительность?

28. Как определить погрешности при измерениях электростатическим вольтметром?

29. Почему данные вольтметры не потребляют мощности при измерении напряжения?

30. Является ли опасным для человека напряжение на вольтметре в 2,5 кВ?