LEYBOLD DIDACTIC GMBH Mode d`emploi 532 14 Instrucciones de
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1. A cause de sa grande sensibilit il se peut que l amplificateur lectrom tre soit perturb pendant certaines exp riences par des influences lectrostatiques par ex mesure de la charge avec la cage de Faraday mesure de courants d ionisation exp rience de Franck Hertz Rem de Relier l exp rimentateur une douille de masse de l amplificateur au moyen de la tige de raccordement 532 16 et d un c ble d exp rience Relier la terre la borne de mise la masse Debido a la gran sensibilidad de medici n del electr metro amplificador en algunos experimentos pueden presentarse inducciones perturbadoras por ej en la medici n de carga con el vaso Faraday en la medici n de corrientes de ioni zaci n en el experimento de Franck Hertz Remedio Conectar el experimentador con un clavijero de masa del amplificador a trav s de la varilla de conexi n 532 16 y del cable de experimentaci n conectar a tierra la conexi n a masa 3 1 Mat riel suppl mentaire n cessaire Source de tension 12 V pour l alimentation de amplificateur lectrom tre par ex adaptateur secteur enfichable 12 V 20 W fiche creuse 562 791 pour 230 V et 562 795 pour 115 V ou transformateur 6 V 12 V 30 W 562 73 ou alimentation 450 V 522 27 Multim tre pour tensions continues lt 10 V p ex ampereme tre voltim tre 531 94 ou multim tre METRAmax 2 531 100 ou enregistreur par ex 575 6632. Physique Chimie Biologie Technique 11 95 Sf L amplificateur lectrom tre gain 1 est un transformateur d adap tation d imp dance avec entr e de tension imp dance tr s lev e 2 1013 Q et sortie de tension imp dance tr s faible lt 1 Q Combin un voltm tre analogique un enregistreur appareil permet les op rations suivantes 1 1 Mesure quasi statique de tensions jusqu 10 V 1 2 Mesure fortement ohmique de tensions de plus de 10 V avec diviseur de tension ohmique constitu de r sistances STE Mesure quasi statique de tensions sup rieures 10 V avec diviseur de tension constitu de condensateurs STE 2 Avec des r sistances STE de 1 MQ 10 GQ comme shunts mesure de tr s faibles courants 1 V la sortie 10 A 10 A 3 Avec des condensateurs STE de 10 nF 1 nF mesure de charges 1 V la sortie 10 As 10 As Exemples d exp riences e Mesure de charges et de tensions en lectrostatique e Mesure de charges et de tensions sur un condensateur pla teaux 544 22 ou 23 d termination de eo e Mesure de tensions dans des conducteurs liquides exp rien ces lectrochimiques avec une cha ne de mesure monotige relev de lignes quipotentielles dans une cuve lectrolytique 545 09 e lonisation de l air par gaz enflamm s ou rayonnement alpha e Effet photo lectrique externe effet Hallwachs e D termination de h avec
3. n de entrada de amplificador Ue Como Ui RR ua 2 R1 U gt V 3 1 y p Un 3 2 Si R es peque a frente a R2 entonces como se puede ver en la ecuaci n 2 U1 es peque a respecto a U2 esto significa que se podr despreciar U1 en la ecuaci n 1 Con ello se deduce de 1 considerando 3 2 y la igualdad U1 Ue Ua que Uo U2 Ro Ro e Importante Elegir las resistencias de manera que la ca da de tensi n en R no sea superior a 10 V Resistencias STE requeridas 1MQ 57776 10MQ 57778 100MQ 57700 1GQ 57702 10GQ 57703 3 2 3 Mesure quasi statique de tensions de plus de 10 V U U U tU 532014 Offset ov C gt C Principe cf fig 2 3 De fa on analogue au diviseur de tension ohmique paragraphe 3 1 2 en tenant compte de C a A ona Ci C2 _ Ca A U2 et oC U2 Us Avec C1 gt C2 on a pour la tension totale Uo U1 U2 avec U1 lt U2 Uo U2 S Ci Uo U1 Co C Ua E Important Choisir les condensateurs de telle sorte que la chute de tension a Cy ne d passe pas 10 V N utiliser pour C2 que des conden sateurs de rigidit di lectrique adapt e tenir compte de l inscription dont ils sont pourvus Condensateurs STE n cessaires 100pF 630V 578 22 1nF 630V 578 25 10nF 100V 57810 100nF 100V 57831 1uF 100V 57815 3 3 Mesure de courants Principe cf fig 3 On obtient une chute
4. pour le branchement de la tension par le c ble fiches de 4 mm 5 2 douille pour fiche creuse de l adaptateur secteur en fichable 12 V 20 W 562 791 pour 230 V et 562 792 pour 115 V 2 Descripci n y datos t cnicos Fig 1 Entrada de alta impedancia del amplificador Clavijero 1 1 y clavijeros conectados internamente seg n el circuito impreso est n conectados a tierra como potencial de referencia clavijero 1 2 y clavijeros conectados interna o externamente para la conexi n del potencial positivo o negativo de la tensi n de entrada con respecto a tierra Distancia entre los bornes 19 mm para enchufar resistencias y condensadores STE 2 Entrada auxiliar distancia entre bornes 19 mm por ej para enchufar una resistencia divisora de tensi n o un con densador un vaso de Faraday 546 12 o la c mara de ionizaci n abierta v ase la Fig 5 6 3 Salida de baja impedancia del amplificador para la conexi n de volt metros opcionales rango de medici n m x 10 V siempre que se registre una corriente menor a 5 mA por ej para instrumentos indicadores registradores XY o TY Potenci metro de ajuste para tensi n Offset accionamiento por lo general no necesario v ase la secci n 3 5 5 Clavijeros de conexi n para la tensi n alterna de alimen taci n 12 V de la que mediante rectificaci n interna se obtiene la tensi n continua necesaria para el funcionamiento del amplificador operacio
5. 25 1nF 10 As 578 25 1nF 10 As Tableau 2 Tabla 2 Pour l tude quantitative des charges en lectrostatique il est conseill d utiliser la cage de Faraday 546 12 fix e sur une fiche p ex de 340 89 pour obtenir la charge globale plonger le corps d essai par ex une tige frott e dans l espace sans chanp de la cage 3 5 Compensation d offset Une tension dite d offset ou de d calage qui appara t dans de tres rares cas la sortie de l amplificateur lorsque son entr e est court circuit e Us 0 peut tre compens e a z ro en tournant le potentiom tre vis Para el estudio cuantitativo de cargas en la electrost tica es recomendable emplear el vaso de Faraday 546 12 el cual se debe enchufar a un conector por ej de 340 89 sumergir en el vaso el cuerpo de experimentaci n por ej una varilla frotada para registrar toda su carga como se ilustra la figura 5 en el espacio sin campo del vaso 3 5 Compensaci n Offset La compensaci n a cero de la llamada tensi n offset o de com pensaci n que algunas veces puede presentarse en la salida del amplificador cuando la entrada de amplificador est LA Ue 0 se realiza accionando el potenci me tro Y 532 14 V Fig 5 Dispositif pour la d monstration de lef max 10 V fet onisant de gaz enflamm s ou de rayonnements alpha plac s dans une chambre d ionisation ouverte compos e d une plaque de zinc 546 31 et d une
6. 3 2 2 3 et fig 2 2 3 qu avec les r sistances R2 ou les condensateurs C2 dont la rigidit di lectrique est suffisante pour la tension appliqu e tenir compte des conseils donn s e Este aparato est dise ado para ser empleado en circuitos a ser operados con tensiones bajas de protecci n tensi n continua m x permitida 60 V tensi n alterna m x permitida 25 V e Se permiten tensiones m s altas solo si se ha asegurado que stas puedan ser reducidas sin retardo al valor indicado m s arriba o menores a este cuando se hace el contacto de las partes con tensi n Ello se garantiza en las fuentes de tensi n indicadas en la secci n 3 1 e Tensi n alterna de alimentaci n m xima admisible 25 V ptima 12 Y e Ala salida no se debe aplicar ninguna tensi n ajena e Los circuitos divisores de tensi n que sirven para la me dici n de tensiones de m s de 10 V v ase la secci n 3 2 2 3 y la Fig 2 2 3 s lo deber n ser dotados de resisten cias R2 condensadores Cz cuyas resistencia diel ctricas sean suficiente para la tensi n aplicada observar la aux paragraphes 3 2 2 et 3 2 3 et notamment de l inscription 650 V sur le condensateur Ne pas utiliser de solvants agressifs mais un chiffon humide pour nettoyer le bo tier encrass recomendaci n sobre aparatos indicada en las secciones 3 2 2 y 3 2 3 Observar en especial la impresi n de 650 V en el condensador Si la ca
7. Medici n de carga y tensi n en el condensador de placas 544 22 23 determinaci n del coeficiente o e Medici n de tensi n en conductores l quidos estudios electro qu micos con un electrodo de medici n registro de l neas equi potenciales en una celda electrol tica 545 09 e lonizaci n del aire por medio de gases de llama o radiaci n o e Efecto fotoel ctrico externo efecto Hallwachs e Determinaci n de h con la celda fotoel ctrica 558 77 e Experimento de Franck Hertz Bibliograf a Libro Electrost tica 2 Cargas y Campos 589 176 Experimentos para los estudiantes con informaciones para el docente 1 Instrucciones de seguridad e L appareil est pr vu pour une utilisation dans des circuits ali ment s par une tr s basse tension de s curit tension continue max admissible 60 V tension alternative max admissible 25 V e Une tension sup rieure ne peut tre admissible qu conditi on d tre s r en cas de contact avec des pi ces sous tensi on qu elle sera instantan ment rabaiss e aux valeurs sus mentionn es ou des valeurs encore plus faibles Cela est garanti avec les sources de tension indiqu es au paragraphe 3 1 e Tension alternative d alimentation max admissible 25 V optimale 12 V e Ne pas appliquer de tension d origine trang re la sortie e N quiper les circuits diviseurs de tension pour la mesure des tensions sup rieures 10 V cf paragraphe
8. Source de tension continue pour le circuit de mesure dont la tension le courant et la charge doivent tre mesur s voir aussi paragraphe 1 source tr s basse tension par ex 521 35 ou pour les tensions inoffensives gt 42 V alimentation 450 V 522 27 ou b tonnets de friction 541 00 Tige de raccordement 532 16 R sistance STE imp dance lev e et condensateur STE cf paragraphes 3 2 a 3 4 3 1 Adicionalmente se requiere Fuente de tensi n de 12 V para la alimentaci n del electr metro amplificador por ej Adaptador de alimentaci n de 12 V 20 W con conector hueco 562 791 para 230 V 562 795 para 115 V Transformador 6 V 12 V 30 W 562 73 Fuente de alimentaci n de 450 V 522 27 Mult metro para tensiones continuas lt 10 V por ej Aparato de medida AV 531 94 Mult metro METRAmax 2 531 100 Registrador por ej 575 663 Fuente de tensi n continua para el circuito de medici n en el que va a medir la tensi n corriente o carga v ase tambi n la secci n 1 Fuente de tensiones bajas por ej para tensiones no peligrosas al contacto gt 42 V 52135 Fuente de alimentaci n de 450 V 522 27 Par de varillas de frotaci n 541 00 Varilla de conexi n 532 16 Resistencias STE de alto ohmiaje y condensadores STE V ase las secciones 3 2 3 3 y 3 4 3 2 Mesure de tensions 3 2 1 Mesure quasi statique de tensions jusqu 10 V cf fig 2 1 3 2 Medici n de
9. de tension Ue R lorsqu un courant traverse la r sistance R D apr s la loi d Ohm Ue R 1 La chute de tension Ue R caract rise donc l intensit du courant l Ye p Comme Ue Ua cette relation est galement valable pour la tension de sortie Ua 3 2 3 Medici n cuasi est tica de tensiones de m s de 10 V Fig 2 3 Mesure quasi statique de tensions sup rieures 10 V Mediciones cuasi est ticas de tensiones de m s de 10 V Principio v ase la Fig 2 3 An logamente al divisor de tensi n hmico secci n 3 1 2 y considerando C Ez sl se obtiene Cy C2 _ Ca U1 Ti U2 y Ci U2 C2 d Us Con C1 gt C2 para la tensi n total se tiene Uo U1 U2 con Ur lt U2 Uo U2 B Ci Uo U1 Co Mi Ci Ua Importante Elegir los condensadores de manera que la ca da de tensi n en C4 no sea superior a 10 V para C2 emplear solo condensa dores con una rigidez diel ctrica apropiada Observe la impre si n en los mismos Condensadores STE requeridos 100pF 630V 578 22 1nF 630V 578 25 10nF 100V 57810 100nF 100V 57831 1uF 100V 57815 3 3 Medici n de corriente Principio v ase la Fig 3 Si por la resistencia R fluye una corriente entonces en R se tiene una tensi n Ue Seg n la ley de Ohm se tiene que Ue R 1 Es decir la ca da de tensi n Ue en R es una medida de la inten sidad de corriente l Ye p Como Ue Ua esta relaci n tambi n es v l
10. ida para la tensi n de salida Ua Ua 532 14 max 10V Offset ov 532 14 Offset oV Fig 3 Mesure du courant Medici n de corriente R sistances STE n cessaires pour la mesure du courant Fig 4 Mesure de la charge Medici n de carga Resistencias STE requeridas para la medici n de corriente No de cat R sistance l pour Uy 1 V Cat No Resistencia l para Ua 1V 577 76 1MQ 10 A 577 76 1MQ 10 A 57778 10 MQ 107 A 57778 10 MQ 107 A 577 00 100 MQ 108 A 577 00 100 MQ 10 A 577 02 1GQ 10 A 577 02 1GQ 10 A 577 03 1G0 10 A 577 03 1 GO 10 A Tableau 1 Tabla 1 3 4 Mesure de charges Principe cf fig 4 La relation entre la charge Q et la tension U d un condensateur de capacit C est la suivante Q C Ua Comme Ue Ua la tension de sortie Ua caract rise la charge Q Q Ua C Condensateurs STE n cessaires 3 4 Medici n de carga Principio v ase la Fig 4 Entre la carga Q y la tensi n U de un condensador de capaci dad C existe la siguiente relaci n Q C Ua Como Ue Ua la tensi n de salida Ua es una medida de la carga Q Q Ua C Condensadores STE requeridos Node cat Capacit Qpour Ua 1 V Cat No Capacidad Qpara Ua 1 V 57815 1uF 10 As 57815 1uF 107 As 578 31 100 nF 107 As 578 31 100 nF 107 As 578 10 10nF 10 As 578 10 10nF 10 As 578
11. la cellule photo lectrique 558 77 e Exp rience de Franck Hertz 1 3 Bibliographie Livre Electrostatique charges et champs Exp riences pour l ves et informations pour le professeur 589 173 1 Remarques de s curit roy A1 TA LEYBOLD Mode d emploi Instrucciones de servicio LEYBOLD DIDACTIC GMBH 532 14 Amplificateur lectrom tre Electr metro amplificador El electr metro amplificador factor de amplificaci n 1 es un transformador de impedancias con una entrada de tensi n de impedancia extremadamente alta 2 10 Q y una salida de ten si n de impedancia extremadamente baja lt 1 Q Conectado a un volt metro conectado o a un instrumento indicador o aun registrador el aparato sirve 1 1 Para la medici n cuasi est tica de tensiones de hasta 10 V 1 2 Para la medici n de alta impedancia de tensiones de m s de 10 V mediante un divisor de tensi n hmico empleando resistencias STE Para la medici n cuasi est tica de tensiones de m s de 10 V mediante un divisor de tensi n capacitivo empleando condensadores STE 2 Con resistencias STE de 1 MQ hasta 10 GQ como Shunts para la medici n de corrientes muy peque as 1 V en la salida 2 10 A hasta 101 A 3 Con condensadores STE de 10 nF hasta 1 nF como medidor de carga 1 V en la salida 10 As hasta 10 As 1 3 Ejemplos de experimentos e Medici n de carga y tensi n en electrost tica e
12. lectrode grille 546 33 Offset Arreglo experimental para la verificaci n del efecto ionizante de los gases de llama o de la radiaci n o introducidos en una c mara de onizaci n montada con una placa de cinc 546 31 y un electrodo de rejilla 546 33 oV 501 561 Fig 6 Dispositif pour mesurer la charge en lectrostatique Important Relier l exp rimentateur la masse de l appareil potentiel de r f rence avec la tige de raccordement 532 16 Arreglo experimental para la medici n de la carga en la electrost tica Importante Conectar al experimentador con la masa del aparato potencial de refer encia a trav s de la varilla de conexi n 532 16 LEYBOLD DIDACTIC GMBH Leyboldstrasse 1 D 50354 H rth Phone 02233 604 0 Telefax 02233 604 222 Telex 17 223 332 LHPCGN D by Leybold Didactic GmbH Printed in the Federal Republic of Germany Technical alterations reserved
13. nal Entradas 5 1 y 5 2 conectadas en paralelo para un empleo opcional 5 1 Par de clavijeros de 4 mm para conectar la tensi n mediante cable con conectores de 4 mm 5 2 Clavijero para el conector hueco del adaptador de ali mentaci n de 12 V 20 W 562 791 para 230 V 562 792 para 115 V Caract ristiques techniques Gain R sistance d entr e Courant d entr e Capacit d entr e propre Gamme de tension d entr e R sistance aux surtensions Hauteur tension de sortie Courant de sortie R sistance de sortie Dimensions Poids 3 Utilisation 1 00 100 lt 0 5 pA lt 50 pF 10 V 1 kV par des alimentations 10kV par des tiges frott es 10 V pour une tension d alimentation de 12 V 5 mA r siste en permanence aux courts circuits lt 1Q env 11 5 cm x 11 5 cm x3 cm 0 15 kg Datos t cnicos Ganancia Impedancia de entrada Corriente de entrada Capacidad de entrada Rango de tensi n de entrada Resistencia a la sobretensi n Amplitud de la tensi n de salida Corriente de salida Resistencia de salida Dimensiones Peso 3 Operaci n 1 00 gt 10 Q lt 0 5 pA lt 50 pF 10 V 1 kV de fuentes de ali mentaci n 10 kV producida medi ante varillas frotadas 10 V con una tensi n de alimentaci n de 12 V 5 mA a prueba permanente de cortocircuito lt 1Q aprox 11 5cmx11 5cmx3cm 0 15 kg Important Importante
14. rcasa est sucia no limpiarla con disolventes agresivos limpiarla solo con un pa o h medo 2 Description caract ristiques techniques 532 14 Entr e imp dance tr s lev e de l amplificateur Douille 1 1 et douilles internes connect es la masse comme potentiel de r f rence conform ment au sch ma du circuit Douille 1 2 et douilles internes ou externes connect es pour le raccordement du potentiel positif ou n gatif de la tension d entr e par rapport la masse Ecartement des douilles 19 mm pour enficher les r sistan ces et condensateurs STE Entr e auxiliaire cartement des douilles 19 mm par ex pour enficher une r sistance de division de tension un con densateur une cage de Faraday 546 12 ou la chambre d ionisation ouverte cf fig 5 6 Sortie imp dance tr s faible pour raccorder des volt m tres quelconques gamme de mesure 10 V max dans la mesure o ils utilisent un courant de moins de 5 mA par ex instruments cadran enregistreur XY ou YT Y Trimmer pour tension d offset activation rarement n ces saire cf paragraphe 3 5 Douilles de raccordement de la tension alternative d ali mentation 12 V d ou vient apr s redressement interne la tension continue n cessaire l amplificateur op rationnel Entr es 5 1 et 5 2 branch es en parall le pour une utili sation au choix 5 1 paire de douilles de 4 mm
15. tensi n 3 2 1 Medici n cuasi est tica de tensiones de hasta 10 V v ase la Fig 2 1 532 14 Offset max 1 0w o U U U U Offset Fig 2 1 Mesure quasi statique de tensions jusqu 10 V Medici n cuasi est tica de tensiones de hasta 10 V 3 2 2 Mesure fortement ohmique de tensions de plus de 10 V Principe cf fig 2 2 On divise la tension totale mesurer avec un diviseur de tension ohmique R1 R2 On obtient Uo Uy U2 1 Us tant la tension d entr e de l amplificateur Ue Ona Ui _ Ri U Ro 2 ou R1 U p 0 U2 3 1 et L U 3 2 Si R est petit compar R2 et que cause de 2 U1 est faible par rapport U2 on peut n gliger U1 dans 1 Il en r sulte partir de 1 en tenant compte de 3 2 et de l quation Us Ue Ua Uo U2 Ro Ro AR Important Choisir les r sistances de telle sorte que la chute de tension R ne d passe pas 10 V R sistances STE n cessaires 1MQ 57776 10MQ 57778 100MQ 577 00 1GQ 57702 10GQ 57703 Fig 2 2 Mesure fortement ohmique de tensions sup rieures 10 V Medici n de alto ohmiaje de tensiones de m s de 10 V 3 2 2 Medici n de alto ohmiaje de tensiones de m s de 10 V Principio v ase la Fig 2 2 La tensi n total a medir Uo U1 U2 1 se divide a trav s de un divisor de tensi n hmico R1 R2 en donde U es la tensi
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