Измерение разности потенциалов

Напряженность поля — нагляд­ная силовая характеристика электри­ческого поли. Но ее трудно изме­рять. Разность потенциалов (энер­гетическая характеристика) менее наглядна, но измерять ее легче.

Для измерения разности потен­циалов используют прибор, назы­ваемый электрометром. На рисун­ке 1 изображен один из простей­ших электрометров. Основная его часть — легкая алюминиевая стрел­ка, укрепленная на металлическом стержне с помощью горизонтальной оси. Центр тяжести стрелки нахо­дится ниже оси, так что до начала измерения стрелка располагается вертикально. Стержень со стрелкой помещен в металлический корпус, изолированный от стержня эбонито­вой пробкой. Для наблюдения за стрелкой имеется смотровое окно. Электрометр напоминает электро­скоп, но отличается от него тем, что имеет металлический корпус.

Для измерения разности потен­циалов между двумя проводника­ми один из них присоединяют к стержню электрометра, а другой — к ого корпусу. (Если хотят измерить потенциал тела относительно земли, то тело соединяют проводником со стержнем, а корпус заземляют.) Между корпусом и стержнем уста­навливается разность потенциалов, которую нужно измерить. Электри­ческое поле внутри электрометра зависит только от этой разности по­тенциалов, так как внешнее электро­статическое поле заряженных или поляризованных тел не проникает сквозь металлический корпус при­бора. Распределение же поля внутри электрометра однозначно определяет силы, действующие на стрелку. Что­бы по положению стрелки можно было судить о разности потенциа­лов, прибор нужно проградуировать. Для этого необходимо найти, какие углы отклонения стрелки соответ­ствуют известным значениям на­пряжения между заряженными про­водниками.

С помощью электрометра легко убедиться на опыте, что все точки проводника имеют одинаковый по­тенциал относительно земли.

Для этого соединяют прово­локой различные участки провод­ника со стержнем электрометра, корпус которого заземлен (рис. 2). Показания электрометра при этом меняться не будут.

Разность потенциалов измеряют электрометром. Электрометр – это электроскоп с металлическим корпусом.

Рис.1 Рис.2