ДОСЛІДНА ПЕРЕВІРКА ЗАКОНУ ГЕЙ-ЛЮССАКА

Підготовка до виконання роботи

Підвісити дротяний моток до штатива, приєднавши його до джерела струму послідовно з реостатом і ключем. Попередньо ключ слід розімкнути, пов,зун реостата встановити на максимальний опір.

Виконання експерименту

1. До підвішеного мотка дроту піднесіть магніт і, замикаючи ключ, спостерігайте за рухом мотка.

2. Слід вибрати кілька характерних варіантів відносного розміщення мотка і магніту. Намалюйте їх і укажіть напрям магнітного поля, напрям струму і передбачуваний рух дротяного мотка відносно магніту.

3. Перевірити на досліді правильність припущень про характер і напрям руху дротяного мотка.

ВИЗНАЧЕННЯ ЗАРЯДУ ЕЛЕКТРОНА

Обладнання, необхідні вимірювання, засоби вимірювань

Схема вимірювальної установки показана на малюнку 205. Для виконання експерименту можна використати водний розчин сульфату міді (CuSO4), а як електроди — мідні пластини.

Заряд електрона можна визначити за формулою

яку виведено із закону Фарадея для електролізу. Тут m — маса речовини, що виділилася на електроді, М — молярна маса речовини, п — валентність цієї речовини, NA — стала Авогадро, l — сила струму, що пройшов через розчин електроліту, t — час проходження струму. Щоб визначити масу міді, яка виділилася на катоді, його зважують до і після виконання досліду (відповідно т1 та т2). Тому т = т2 — т1 і формула для визначення заряду електрона матиме остаточний вигляд:

Для вимірювання сили струму використовують шкільний амперметр (шкала 0-2А; клас точності 2,5), Час вимірюють годинником (електронним чи з секундною стрілкою). Реостат у колі потрібний для регулювання сили струму.

Максимальні відносну і абсолютну похибки вимірювання заряду електрона визначають за формулами:

Підготовка до виконання роботи

1. Підготувати бланк звіту зі схемою електричного кола і таблицею для записування результатів вимірювань і обчислень.

2. Зважити катод, заздалегідь зробивши на його верхній частині риску, щоб надалі не переплутати його з анодом. Укріпити електроди в тримачі і, не вставляючи електроди в банку з розчином, скласти електричне коло згідно з малюнком 205. Перевірити надійність електричних контактів, правильність приєднання електродів до джерела струму, правильність приєднання амперметра.

Виконання експерименту, обробка результатів вимірювань

1. Опустити електроди у банку з розчином, замкнути ключ, установити за допомогою реостата силу струму в колі не більше 1А. Процес електролізу має тривати 20 хв, при цьому силу струму в колі слід підтримувати незмінну (за допомогою реостата).

Після завершення досліду ключ розімкнути, вийняти і висушити над електроплиткою мідний катод, зважити його.

2. Обчислити епр, максимальні абсолютні і відносні похибки вимірювання сили струму і часу; визначити абсолютну похибку вимірювання маси; обчислити максимальні похибки (відносну й абсолютну) вимірювання величини заряду електрона.