利用精密扭秤测量弱电场

2016-01-12赵子莹张军朋

物理通报 2015年9期

关键词：测量实验

赵子莹　张军朋

(华南师范大学物理与电信工程学院　广东广州　511400)

刘志强

(东莞市万江中学　广东东莞　523000)

利用精密扭秤测量弱电场

赵子莹张军朋

(华南师范大学物理与电信工程学院广东广州511400)

刘志强

(东莞市万江中学广东东莞523000)

摘要:本实验根据扭秤所受扭力与扭角成正比的原理，通过比较法，先后测量扭秤在待测电场中的扭角与标准电场中的扭角，以比例关系得到待测电场的强度，实现弱电场的测量．实验本质为使用光杠杆放大带电小球在电场中的受力．另外，利用聚四氟乙烯的高绝缘性质作为测量电场的带电体，实现电量的较长时间保存．

关键词：弱电场扭秤光杠杆比较法聚四氟乙烯

1引言

1.1电场的测量

常见的电场测量通常会使用电场传感器，利用传感器中的各种敏感元件在电场的变化来将电场强度转化为其他物理量再进行测量，比如有基于电光效应电场传感器，压电式电场传感器，基于CMOS工艺的场效应管电场传感器，基于电致伸缩的电场传感器等．问题在于以上的电场传感器大部分都只能对高压高频电场进行测量，对于弱电场很难有明显的效果甚至是不适用的．本论文中回归到使用带电小球在电场受力的作用的测量,并使用精确度较高的扭秤等实验仪器，使实验过程简单，使用仪器材料价格适宜，性价比高．