Электрометр - бул эмне? Сейрек кездешүүчү колго жасалган механикалык шаймандардан тактык аппараттарга чейин ар кандай түрлөрү бар. Заманбап электрометрлер жана башка өлчөө приборлору вакуумдук түтүк же катуу абалдагы технологияны колдонуу менен чогултулат. Алар чыңалууну өлчөө жана 1 фемтоампка чейин өтө төмөн агып кетүү агымдары менен заряддоо үчүн колдонулушу мүмкүн. Электроскоп жөнөкөй түзүлүш. Бул окшош принциптерде иштейт, бирок салыштырмалуу стресс баалуулуктарын гана көрсөтөт. Электрометр жана башка аспаптар эмнени өлчөйт?
Бул түзмөктүн тарыхы
Эң биринчи потенциалдуу эсептегичти "Алгачкы квадрат" же жөн эле "Квадрат" деп атоого болот. Бул термин акыры Келвин версиясына тиешелүү болсо да, алгач жөнөкөй түзүлүштү сүрөттөө үчүн колдонулган. Электрометр эмнени өлчөйт жана ал эмнеден турат?
Ал пилдин сөөгүнөн жасалган жарым тегерекче илинген тик дарактын сөңгөгүнен жасалган. Жеңил тыгындан жасалган шар шарнирдин ортосунан илинип турат. Аспап болгондозаряддуу денеге жайгаштырылган, сабагы катышып, тыгындык топту түртөт. Өлчөнгөн бурч зарядга түз пропорционалдуу болбосо да, түртүүнүн көлөмүн градирленген жарым тегеректен окууга болот. Алгачкы ойлоп табуучуларга Уильям Хенли жана Горац-Бенедикт де Соссюр кирген.
Электроскоптун «пионери» ким болгон?
Ал эми электроскоп жана электрометр - бул эмне жана кайсынысы жакшыраак? Эң биринчи алтын жалбырактуу электроскоп эң биринчи болгон. Мындай аппаратты реалдуу дүйнөдө кээ бир илимий конференцияларда табууга болот, бирок жалпысынан ал бардык жерде технологиялык жактан өнүккөн версия менен алмаштырылган. Электрометрден айырмаланып, ал өлчөөчү аспапка караганда сенсордун ролун көбүрөөк аткарган.
Аспаптын өзү электродго илинген эки жука барак алтын фольгадан турат. Ал индукция же контакт аркылуу заряддалганда жалбырактар бирдей электрдик заряддарга ээ болуп, Кулон күчү менен бири-бирин түртүшөт. Алардын бөлүнүшү топтолгон таза энергиянын түз көрсөткүчү болуп саналат. Калай фольга кесимдерин жалбырактардын карама-каршысындагы айнекке жабыштырса болот, жалбырактар толугу менен ажыраганда, алар жерге түшүп кетиши мүмкүн. Желекчелерди чоордон коргоо үчүн айнек "конвертке" камтыса болот. Заряддын агып кетишин азайтуу үчүн бул конверт изоляцияланган. Агуунун дагы бир себеби - иондоштуруучу нурлануу, андыктан электрометр аны болтурбоо үчүн коргошун калкан менен курчалган болушу керек.
Аспап 18-кылымда бир нече адамдар тарабынан иштелип чыкканизилдөөчүлөр, анын ичинде Авраам Беннетт жана Алессандро Вольта.
Пелтиер жана Боненбергердин моделдери
Боненберг өлчөөчү аспабы анод менен кургак үйүлгөн катоддун ортосунда вертикалдуу түрдө илинген бир алтын барагынан турат. Алтын жалбыракка берилген ар кандай заряд анын тигил же бул уюлга карай жылышына себеп болот. Боненберг электрометри эмнени өлчөйт? Заряддалган бөлүкчөнүн белгиси, ошондой эле анын болжолдуу мааниси.
Пелтиер электрометри магниттик ийне менен статикалык күчтү тең салмактап, бурулууну өлчөө үчүн магниттик компастын түрүн колдонот.
Заманбап түзмөктөр
Заманбап электрометр – бул өтө сезгич вольтметр, анын кириш импедансы ушунчалык чоң болгондуктан, ага агып жаткан токту көпчүлүк күнүмдүк тиркемелер үчүн нөлгө барабар деп эсептөөгө болот.
Электрометр эмнени өлчөйт жана анын каршылыгы кандай? Заманбап түзүлүштөр үчүн киргизүү каршылыгынын чыныгы мааниси нановольтметрлер үчүн 1010 Омго салыштырмалуу болжол менен 1014 Ом. Киргизүүнүн өтө жогорку импеданстыгынан улам, токтун агып кетишин болтурбоо үчүн атайын дизайнды эске алуу керек.
Башка колдонуулардын арасында электрометрлер ядролук физика эксперименттеринде колдонулат, анткени алар иондоштуруучу нурлануу өткөндө затта калган кичинекей заряддарды өлчөй алышат. Заманбап приборлордун эң кеңири таралган колдонулушу эсептегич сыяктуу приборлордо иондоштуруу камераларын колдонуу менен нурланууну өлчөө болуп саналат. Гейгер.
Клапан электрометр
Клапан версиялары өтө жогорку пайда жана кириш импедансы бар адистештирилген вакуумдук түтүктү колдонушат. Кирүүчү ток импеданс торуна агып кетиши мүмкүн жана аноддук (пластинка) чынжырында ушундайча пайда болгон чыңалуу абдан күчөйт. Электрометрлер менен колдонуу үчүн иштелип чыккан клапандар бир нече фемтоампердин (10-15 ампер) агып чыгуу агымдарына ээ. Бул клапандар мээлей кийген колдор менен кармалышы керек, анткени айнек конвертте калган туздар бул кичинекей агымдар үчүн агып кетүү жолдорун жаратышы мүмкүн.
"Инверттелген триод" деп аталган адистештирилген схемада анод менен тордун ролдору тескери болот. Бул башкаруу элементин жипти курчап турган мейкиндик зарядынын аймагынан мүмкүн болушунча алысыраак жайгаштырат, башкаруу чынжырында чогултулган электрондордун санын азайтат жана ошентип кириш тогун азайтат.
Эң өнүккөн электрометрлер
Заманбап өлчөө аспаптарынын көбү бир же бир нече FETти колдонгон катуу абалдагы күчөткүчтөн, тышкы өлчөө түзүлүштөрүн туташтыруу үчүн туташуулардан жана адатта туташуудан турат. Катуу абалдагы электрометр үчүн сүрөт жогоруда көрсөтүлгөн.
Күчөткүч аны өлчөөнү жеңилдетүү үчүн кичинекей токту күчөтөт. Сырткы байланыштар, адатта, коаксиалдык же үч тик дизайнда болот жана иондоштуруучу нурланууну өлчөө үчүн диоддорду же иондоштуруучу камераларды орнотууга мүмкүндүк берет. Дисплейге же маалымат журналына туташуулар колдонуучуга кийинчерээк талдоо үчүн берилиштерди көрүүгө же жаздырууга мүмкүндүк берет.
Иондоштуруу камералары менен колдонуу үчүн иштелип чыккан электрометрлер иондоштуруу камерасын кыйшаюу үчүн колдонулган жогорку чыңалуудагы электр булагы болушу мүмкүн.
