Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Лабораторная работа № 1.2



ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ

Цель работы:построить картину электростатического поля с помощью кривых равного потенциала.

Приборы и принадлежности: источник питания, кювета, электроды, зонд, нуль-гальванометр, вольтметр.

 

ОСНОВНЫЕ УКАЗАНИЯ

Для выполнения данной лабораторной работы студент должен знать:

закон Кулона, понятие напряженности и потенциала электростатического поля; теорему Остроградского-Гаусса.

Силовые линии - это линии, касательные в каждой точке к которым совпадают с направлением вектора напряженности электростатического поля. Густота силовых линий определяет значение напряженности. Напряженность служит силовой характеристикой поля и определяется отношением силы , действующей на пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда:

.

Направление вектора E совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд. Единица измерения - Н/Кл = В/м.

Эквипотенциальные линии - это линии (множество точек) одинакового потенциала.

Потенциал φ является скалярной величиной и характеризуется как работа, которую необходимо затратить, чтобы переместить единичный положительный заряд q из бесконечности в данную точку: φ = A/q. Единица измерения - Дж/Кл = В.

Работа по переносу положительного заряда из точки, имеющей радиус - вектор в точку с радиусом - вектором

, где = 9•109 Н•м2/Кл2;

, . потенциалы начальной и конечной точек переноса. (Использован закон Кулона: ).

Вектор направлен по нормали от поверхности φ до поверхности положительного заряда q (рис.1).

Так как элементарная работа по перемещению заряда q из точки а в точку b

dA = Eqdr = q(φ-(φ+dφ)) = -qdφ, то .

Величина характеризует быстроту изменения потенциала в направлении нормали и называется градиен­том потенциала. Так как силовые линии всегда перпендикулярны к эквипотенциальным поверхностям, то

.

ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

Установка для изучения картины электростатического поля состоит из кюветы, заполненной водой, на дне которой находятся два электрода (рис.2). Изучению подлежит электростатическое поле, создаваемое этими электродами, которое будет разным в зависимости от взаимного расположения электродов.

Для определения потенциала в любой точке поля используется метод зонда, который включен так, как показано на рис.2. пусть зонд установлен в некоторой точке С, потенциал которой необходимо определить. Перемещая движок реостата, находят такую точку Д, чтобы ее потенциал был равен потенциалу в точке С. При этом ток через гальванометр G не проходит. Значение потенциала точки С относительно правого электрода можно определить с помощью вольтметра V.




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.