Question

Как можно чисто экспериментально измерить потенциал не используя приборов и проводников, которые будут искажать потенциал, желательно через закон сохранения энергии

Answer 1

Как можно изменить потенциал проводника, не касаясь его и не изменяя его заряда?

Изменить расположение окружающих проводников и заземлить их.

Answer 2

Потенциал является мерой энергии, которую имеет заряд в определенной точке пространства. Так как потенциал не зависит от проводников и приборов, его можно оценить, применив принцип сохранения энергии в подходящей системе.

Одним из простейших экспериментальных методов измерения потенциала является метод сравнения потенциалов. Этот метод основан на том, что заряд будет перемещаться из области с более высоким потенциалом в область с более низким потенциалом.

Эксперимент состоит из следующих шагов:

1. Создайте две области пространства, которые могут иметь различные потенциалы. Например, можно использовать два металлических шарика подвешенных на нитях.

2. Убедитесь, что области не имеют связи с проводниками или приборами, которые могут искажать поле. Металлические шарики могут быть изолированы вакуумом или расположены в области с минимальным влиянием внешних полей.

3. Повесьте шарики на одинаковой высоте, чтобы начать эксперимент с одинаковыми начальными условиями.

4. Отодвиньте один из шариков и отпустите его. Зафиксируйте время, потребующееся для перемещения шарика в область с более низким потенциалом. Эта задержка связана с разницей потенциалов между двумя областями пространства.

5. Определите разницу потенциалов между двумя областями с использованием времени, потраченного на перемещение шарика. Используя соотношение времени и расстояния, можно оценить абсолютные значения потенциалов.

Важно отметить, что этот метод является приближенным и требует тщательной настройки эксперимента для минимизации систематических ошибок. Однако он позволяет измерить потенциал без использования приборов или проводников, которые могут искажать потенциал, и основывается на законе сохранения энергии.