Электричество и магнетизм. Ч.1. Ланкина М.П - 24 стр.

      В ванну, сделанную из материала с хорошими электроизолирую-             Геометрическое место всех точек поля, для которых в цепи зонда
щими свойствами, помещают металлические электроды, поле между ко-       ток равен нулю, образует эквипотенциальную поверхность в исследуе-
торыми изучается. Ванна заполняется жидким электролитом, проводи-       мом поле. Потенциал этой поверхности измеряется вольтметром, вклю-
мость которого мала по сравнению с проводимостью металла (например,     ченным между движком и одним из электродов. Для каждого установ-
водой). На зажимы электродов подается постоянное напряжение. В схе-     ленного на движке значения потенциала находят путем перемещений
му подачи напряжения на электроды входят понижающий трансформа-         зонда в ванне эквипотенциальную поверхность исследуемого поля.
тор и выпрямитель. Измерительная схема состоит из зонда, нуль-гальва-         На дно ванны нанесена координатная сетка. Это позволяет пере-
нометра и делителя напряжения (рис. 4).                                 носить на миллиметровую бумагу в любом масштабе найденные точки
      Нуль-гальванометром называется стрелочный гальванометр, нуле-     равного потенциала. Соединяя эти точки плавной линией, можно полу-
вое деление шкалы которого расположено посередине шкалы, и стрелка      чить изображение эквипотенциальной поверхности. Зная их расположе-
прибора может отклоняться от него симметрично в обе стороны. Такой      ние, легко построить
                                                                                        G
                                                                                             силовые линии исследуемого поля, так как линии
гальванометр удобен при работе с зондом, когда при поисках эквипотен-   напряженности E ортогональны эквипотенциальным поверхностям.
циальной поверхности направление тока через гальванометр может ме-
нять знак.                                                                                          Ход работы
                                                                              1. В ванну, наполненную водой, установить систему из двух элек-
                                                                        тродов, образующих плоский конденсатор.
                                                         Э1
   Э1 Э2 ср.. точно щуп гальв.                                                2. Расчертить на миллиметровой бумаге в масштабе сетку, ана-
                                                       зонд
                                                                        логичную нанесенной на дно ванны. Отметить на ней положение элек-
              грубо
                                                                        тродов.
                                                        Э2                    3. Включить источник питания.
                          G                                   ванна           4. Движок потенциометра вывести в крайнее положение от себя.
                                                                        Поместить зонд между электродами. Вращением ручки «Установка ну-
                                                                        ля» добиться, чтобы стрелка гальванометра указывала на «0». Больше
                                                                        эту ручку не трогать!
                                                                              5. Поместить между электродами зонд и найти точки равного по-
                V                                                       тенциала (5–6 точек), таким образом точки, в которых при помещении в
                                                                        них зонда ток в цепи гальванометра равен нулю. Перенести координаты
                                                                        найденных точек на миллиметровую бумагу, соединить их плавной ли-
                                                                        нией, указать потенциал, которому соответствуют эти точки. Потенциал
                 R                                                      определяют по вольтметру.
                                        Рис. 4                                6. Изменяя напряжение с помощью потенциометра, построить 5–6
                                 Схему не разбирать!                    эквипотенциальных линий, отличающихся одна от другой на ∆φ= 0,1–3 В.
      Перемещая движок на делителе напряжения, можно придавать                7. Установить в ванне новую систему электродов и повторить из-
этому движку различные значения потенциала относительно электро-        мерения, указанные в пунктах 2–6.
дов, погруженных в ванну (в пределах полной разности потенциалов,             8. На основании полученных эквипотенциальных кривых постро-
поданной на электроды и на делитель).                                   ить силовые линии каждого поля. Рассчитать среднюю напряженность
      Зонд представляет собой тонкий металлический стержень с заост-    на нecкoльких участках поля плоского и цилиндрического конденсато-
ренным концом на изолирующей ручке. Если зонд находится в такой         ров по формуле E = ∆ϕ , где ∆φ – разность потенциалов двух соседних
точке поля, потенциал которой равен потенциалу движка делителя, то                          ∆r
тока в цепи зонда и гальванометра не будет.                             эквипотенциальных линий, ∆r – расстояние между линиями.

                                         47                                                              48