Elektrometër - çfarë është? Ka shumë lloje të ndryshme, duke filluar nga mjetet mekanike të rralla të punuara me dorë deri te pajisjet precize. Elektrometrit modernë dhe pajisjet e tjera matëse montohen duke përdorur tub vakum ose teknologji të gjendjes së ngurtë. Ato mund të përdoren për të matur tensionin dhe për të ngarkuar me rryma rrjedhjeje shumë të ulëta, deri në 1 femtoamp. Elektroskopi është një pajisje më e thjeshtë. Ajo funksionon në parime të ngjashme, por tregon vetëm vlerat relative të stresit. Çfarë mat një elektrometër dhe instrumente të tjera?
Historiku i kësaj pajisjeje
Matësi i parë potencial mund të quhet "Sheshi i hershëm" ose thjesht "Katrori". Megjithëse termi në fund i referohej versionit Kelvin, ai u përdor fillimisht për të përshkruar një pajisje më të thjeshtë. Çfarë mat një elektrometër dhe nga çfarë përbëhet?
Është bërë nga një trung peme i drejtë, në të cilin është ngjitur një gjysmërreth fildishi. Një top i lehtë prej tape varet nga qendra në një menteshë. Kur instrumentii vendosur në një trup të ngarkuar, kërcelli merr pjesë dhe e zmbraps topin e tapës. Sasia e zmbrapsjes mund të lexohet nga një gjysmërreth i graduar, megjithëse këndi i matur nuk është drejtpërdrejt proporcional me ngarkesën. Shpikësit e hershëm përfshinin William Henley dhe Horace-Benedict de Saussure.
Dhe kush ishte "pionieri" i elektroskopëve?
Dhe elektroskopi dhe elektrometri - çfarë është dhe cili ishte më i mirë? Elektroskopi i parë me fletë ari ishte deri tani i pari. Një pajisje e tillë mund të gjendet në botën reale në disa konferenca shkencore, por në përgjithësi ajo është zëvendësuar nga një version më i avancuar teknologjikisht kudo. Ndryshe nga elektrometri, ai luante më shpesh rolin e një sensori sesa një instrumenti matës.
Vetë instrumenti përbëhet nga dy fletë të holla fletë ari të varura nga një elektrodë. Kur ngarkohet me induksion ose kontakt, gjethet fitojnë të njëjtat ngarkesa elektrike dhe sprapsin njëra-tjetrën për shkak të forcës së Kulonit. Ndarja e tyre është një tregues i drejtpërdrejtë i energjisë neto të akumuluar. Copat e fletës së kallajit mund të ngjiten në gotën përballë gjetheve, në mënyrë që kur gjethet të jenë plotësisht të ndara, ato të mund të bien në tokë. Petalet mund të mbyllen në një "zarf" xhami për t'i mbrojtur ato nga rrymat. Për të minimizuar rrjedhjet e karikimit, ky zarf është i izoluar. Një tjetër shkak i rrjedhjes është rrezatimi jonizues, kështu që elektrometri duhet të rrethohet nga një mburojë plumbi për ta parandaluar atë.
Instrumenti u zhvillua në shekullin e 18-të nga disastudiues duke përfshirë Abraham Bennett dhe Alessandro Volta.
Modele nga Peltier dhe Bonenberger
Pajisja matëse Bonenberg përbëhet nga një fletë e vetme ari e varur vertikalisht midis një anode dhe një katode të grumbullit të thatë. Çdo ngarkesë që i jepet fletës së arit bën që ajo të lëvizë drejt njërit apo tjetrit poli. Çfarë mat elektrometri Bonenberg? Shenja e grimcës së ngarkuar, si dhe vlera e saj e përafërt.
Elektrometri Peltier përdor një formë të busullës magnetike për të matur devijimin duke balancuar forcën statike me një gjilpërë magnetike.
Pajisjet moderne
Elektrometri modern është një voltmetër shumë i ndjeshëm, impedanca hyrëse e të cilit është aq e madhe sa që rryma që rrjedh në të mund të konsiderohet zero për shumicën e aplikacioneve të përditshme.
Çfarë mat një elektrometër dhe cila është rezistenca e tij? Vlera aktuale e rezistencës së hyrjes për pajisjet moderne është rreth 10 ohmë, krahasuar me 1010 ohmë për nanovoltmetrat. Për shkak të rezistencës jashtëzakonisht të lartë të hyrjes, duhet të zbatohen konsiderata të veçanta të projektimit për të shmangur rrjedhjet aktuale.
Ndër përdorime të tjera, elektrometrat përdoren në eksperimentet e fizikës bërthamore, sepse ata janë në gjendje të matin ngarkesat e vogla të mbetura në materie kur rrezatimi jonizues kalon. Aplikimi më i zakonshëm i pajisjeve moderne është matja e rrezatimit duke përdorur dhomat e jonizimit në instrumente të tilla si numëruesit. Geiger.
Elektrometri valvul
Versionet
Versionet e valvulave përdorin një tub vakum të specializuar me fitim shumë të lartë dhe rezistencë hyrëse. Rryma e hyrjes mund të rrjedhë në rrjetin e rezistencës, dhe voltazhi i gjeneruar në këtë mënyrë përforcohet shumë në qarkun e anodës (pllakës). Valvulat e projektuara për përdorim me elektrometra kanë rryma rrjedhjeje prej vetëm disa femtoamps (10-15 amper). Këto valvola duhet të trajtohen me duar me doreza, pasi kripërat e mbetura në zarfin e xhamit mund të krijojnë shtigje rrjedhjeje për këto rryma të vogla.
Në një qark të specializuar të quajtur "triodë e përmbysur", rolet e anodës dhe rrjetës janë të kundërta. Kjo e vendos elementin e kontrollit sa më larg që të jetë e mundur nga rajoni i ngarkesës hapësinore që rrethon filamentin, duke minimizuar numrin e elektroneve të mbledhura nga qarku i kontrollit dhe duke minimizuar kështu rrymën hyrëse.
Elektrometrit më të avancuar
Shumica e instrumenteve matëse moderne përbëhen nga një përforcues i gjendjes së ngurtë që përdor një ose më shumë FET, lidhje për lidhjen e pajisjeve matëse të jashtme dhe zakonisht një lidhje. Për një elektrometër në gjendje të ngurtë, fotografia tregohet më sipër.
Përforcuesi amplifikon një rrymë të vogël për ta bërë më të lehtë matjen e saj. Lidhjet e jashtme janë zakonisht të dizajnit koaksial ose treaksial dhe lejojnë instalimin e diodave ose dhomave jonizuese për të matur rrezatimin jonizues. Lidhjet me një ekran ose pajisje për regjistrimin e të dhënave lejojnë përdoruesin të shikojë të dhëna ose të regjistrojë të dhëna për analiza të mëvonshme.
Elektrometrat e projektuar për përdorim me dhomat e jonizimit mund të përfshijnë një furnizim me energji të tensionit të lartë që përdoret gjithashtu për të anuar dhomën e jonizimit.
