background image

ĆWICZENIE    3 

 

BADANIE POTENCJAŁÓW ELEKTRYCZNYCH. 

 

A. 

Przebieg doświadczenia. 

1.   PRZYGOTOWANIE 
 

Jeżeli kuweta jest pusta, to wlać do niej  6 litrów wody destylowanej i dosypać ok. 5 gramów 

NaCl, dokładnie wymieszać. 

 

Przykryć kuwetę z roztworem płytą z elektrodami. Elektrody powinny być zanurzone w roztworze 

na głębokość ok. 1 cm. 

Uwaga:  wykorzystywany  w  pomiarach  zasilacz  należy  włączać

2. ROZKŁAD POTENCJAŁÓW POMIĘDZY BIEGUNAMI DIPOLA. 

  tylko na czas pomiarów ze 

względu na zachodzącą podczas przepływu prądu elektrolizę, w wyniku której rozpuszczają się 
elekt

rody węglowe oraz wydziela się chlor! 

 

Podłączyć  przewody  z  zasilacza  pomiędzy  elektrody  31  (biegun  dodatni,  czerwona  końcówka 
przewodu) i 37  (biegun ujemny, czarn

a końcówka przewodu). Uzyskany w ten sposób układ jest 

symulacją dipola elektrycznego. W punkcie 34 potencjał elektryczny wynosi 0 V (w dalszej części 

elektroda 34 nazywana będzie „zerową”). 

 

Włączyć  miernik  (włącznik  znajduje  się  na  tylnej  ściance  urządzenia).  Przewód  miernika  z 

czerwona  końcówką  umieścić  w  otworze  elektrody  zerowej  34.  Włączyć  zasilacz  i  zmierzyć 

napięcie pomiędzy wszystkimi elektrodami a elektrodą zerową. W tym celu przewód miernika z 

czarną  końcówką  wkładać  kolejno  w  otwory  wszystkich  elektrod  i  uzyskaną  na  wyświetlaczu 

wartość  zapisywać  na  kontrolce  w  odpowiednim  polu  tab.I.  [zestawienie  liczb  z  pierwszego 
wiersza i pierwszej kolumny tabeli I odpowiada numerowi elektrody, np w drugim wierszu (2..) i 

pierwszej kolumnie (..1) należy wpisać wartość napięcia U

21,34

 

zmierzonego pomiędzy elektrodą 

21 a elektrodą zerową 34]. W kwadratowym nawiasie zapisać jednostkę mierzonego napięcia!  

 

Wyłączyć zasilanie i rozmontować układ dipola. 

 

3.  ROZKŁAD POTENCJAŁÓW POMIĘDZY OKŁADKAMI KONDENSATORA. 

 

Zewrzeć  pierwszym  „grzebieniem”  (okładka  kondensatora oznaczona „+”) elektrody kolumny 
pierwszej n1, oraz drugim „grzebieniem” (oznaczonym „

−”) elektrody kolumny siódmej n7  i 

podłączyć przewody z zasilacza do okładek kondensatora - biegun dodatni (czerwona końcówka) 

w  okładce  1-szej kolumny oraz biegun  ujemny (czarna  końcówka)  w  okładce  kolumny  7-ej. 

Elektrodę nr 34 traktować będziemy jako elektrodę „zerową” (potencjał V

34

 = 0) - 

należy umieścić 

w niej przewód miernika z czerwoną końcówką. 

 

Włączyć  zasilacz  i  zmierzyć  napięcie  pomiędzy  elektrodą  34  a  wszystkimi  pozostałymi 

elektrodami,  analogicznie  jak  dla  dipola.  W  miejscu  gdzie  elektrody  zwarte  są  grzebieniem 

kondensatora  pomiar  należy  wykonać  wkładając  elektrodę  pomiarową  w  otwór  w  elektrodzie 

kondensatora. Wyniki umieścić na kontrolce w tab.II. Po skończeniu pomiarów wyłączyć zasilacz. 

 

4. BADANIE NATĘŻENIA POLA ELEKTRYCZNEGO WEWNĄTRZ KONDENSATORA. 

 

Zmierzyć linijką odległość pomiędzy okładkami 1 i 7 (odległość między elektrodami kolumny 1. i 

7.), wpisać ją  do  tabeli III . 

 

Włączyć  zasilacz,  zmierzyć  napięcie  panujące  między  okładkami  kondensatora.    Otrzymaną 

wartość wpisać do tabeli III. 

 

Wyłączyć  zasilacz,  przełożyć  grzebień  zwierający  elektrody  kolumny  pierwszej  do  elektrod 

kolumny  drugiej  (utworzyć  kondensator  o  okładkach  n2  oraz  n7).  Proszę  uważać  aby  nie 

uszkodzić  przewodów  łączących  elektrody  kondensatora.

 

Powtórzyć powyższe czynności dla kondensatorów o okładkach 3 i 7, 4 i 7 oraz 5 i 7. 

 

Włączyć  zasilacz  i  analogicznie  jak 

poprzednio zmierzyć napięcie na okładkach kondensatora oraz odległość pomiędzy okładkami.  

background image

 

Na kontrolce zapisać dokładność ∆d pomiaru odległości pomiędzy okładkami kondensatorów oraz 

dokładność ∆U pomiaru napięcia pomiędzy okładkami kondensatora. 

 

Po zakończeniu pomiarów wyłączyć zasilacz i miernik, odłączyć przewody od układu.  

      Na polecenie asystenta 

wylać roztwór z kuwety. Uporządkować stanowisko. 

B.  Opracowanie wyników: 

 
1. 

Napięcie pomiędzy dwoma elektrodami jest zdefiniowane jako różnica potencjałów tych elektrod. 

Na przykład napięcie pomiędzy elektrodami 21 i 34 wynosi U

21,34

 = V

21

 - V

34

. Ponieważ potencjał     

V

34

 = 

0,  to  wartości  zmierzonych  napięć  są  równe  potencjałom  poszczególnych  elektrod.  Na 

kontrolce znajdują się dwa schematy rozmieszczenia elektrod. Korzystając z wyników z tab.I dla 
dipola oraz tab.II dla kondensatora przy odpowiednich elektrodach (Rys. 1. dotyczy wyników z 
tab.I,  Rys. 2. – 

tab.II).  naszkicować  rozkład  linii  ekwipotencjalnych  dla  obu  układów. 

Skomentować otrzymane rysunki porównując je z teorią. 

 
2. 

Korzystając  ze  średnich  wartości  napięć  i  odległości  pomiędzy  okładkami  kondensatorów  , 

policzyć natężenie pola elektrycznego dla wszystkich pięciu kondensatorów. 

 
3. 

Sporządzić  wykres    zależności  natężenia  pola  elektrycznego  E  wewnątrz  kondensatora  od 

odległości d pomiędzy jego okładkami E = E(d). 

 
4.  Oblicz

yć  niepewność  pomiarową   ΔE  korzystając  z  metody  pochodnej  logarytmicznej.  Jeśli  to 

możliwe zaznaczyć na wykresie prostokąty błędów.  

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 


Document Outline