Як визначити електричний заряд

Школярам, що вивчав фізику в старших класах, напевно знайомий найпростіший прилад - електрометрії. Він складається з металевого стержня з круглим горизонтально розташованим виступом. На цей виступ насаджена стрілка, яка може вільно обертатися. Що станеться, якщо до металевого стрижня електрометрії доторкнеться заряджене тіло? Частина заряду як би перетече на стрижень і стрілку. Але оскільки ці заряди однойменні, то вони будуть відштовхувати один одного. І стрілка відхилиться від початкового положення на деякий кут. За допомогою градуйованою шкали його заміряють і розраховують величину заряду. Легко можна зрозуміти, що чим більше заряд, тим більше буде кут відхилення стрілки електрометра, і навпаки. Зрозуміло, за допомогою такого примітивного приладу можна зробити лише приблизне визначення величини заряду. Якщо потрібна висока точність, застосовуються чутливі електронні електрометрії.

Можете скористатися законом Кулона: F = kq1q2 / r ^ 2, де F - сила взаємодії між двома зарядженими тілами, q1 і q2 - величини їх зарядів, r - відстань між центрами цих тіл, а k - коефіцієнт пропорційності. Іншими словами, якщо у вас є тіло, заряд якого q1 вам відомий, то, піднісши друге тіло, заряд якого q2 необхідно визначити на відстань r і силу взаємодії F за допомогою чутливого приладу-динамометра, ви легко обчисліть шуканий заряд q2 за формулою: q2 = Fr ^ 2 / (kq1).

Також можливе вичистити величину заряду, вимірявши силу струму в колі. Справа в тому, що сумарна величина заряду, протекшего через поперечний переріз якого-небудь провідника, обчислюється за формулою: Q = IT, де I - сила струму в амперах, а Т - час у секундах. Для цього досвіду вам знадобиться секундомір і амперметр - прилад для визначення сили струму. Складіть електричне коло, куди включений амперметр, включіть струм, запишіть показання амперметра. Розімкніть ланцюг, одночасно виключивши секундомір. Запишіть, скільки часу струм був в ланцюзі. І за вищевказаною формулою підрахуйте сумарний електричний заряд.