Электричество и магнетизм. Ч.3. Муравьев А.Б - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОмГУ | Омск

Составители: 

Рубрика: 

7
Потенциал зонда равен потенциалу той точки поверхности элек-
тропроводящей бумаги, которой он касается. Совокупность точек, для
которых потенциал одинаков, и есть изображение эквипотенциали поля.
Вольтметр измеряет разность потенциалов между одним из электродов
и зондом (точкой на электропроводящей бумаге, которой касается зонд).
Для построения эквипотенциалей необходимо найти 7–8 точек с одина-
ковым потенциалом
. Нахождение точек осуществляется путем переме-
щения зонда по электропроводящей бумаге. Для построения модели
элетростатического поля необходимо определить местонахождение 6–7
эквипотенциалей.
В качестве источника питания в данной работе используется ис-
точник питания «Марс».
Порядок выполнения работы
1. Укрепить на предметном столике лист миллиметровой бумаги,
на него положить копировальную бумагу, а поверх нее
лист электропро-
водящей бумаги.
2. Установить на электропроводящей бумаге электроды, модели-
рующие систему «плоскость–плоскость» или «длинный цилиндр над
плоскостью».
3. Включить источник питания и установить по вольтметру на ли-
цевой панели прибора напряжение по указанию преподавателя (9–12 В).
4. Снять картину электрического поля:
а) касаясь зондом электродов, определить потенциалы элек-
тродов и обвести контуры электродов. Контуры электродов определяют
крайние эквипотенциали;
б) перемещая зонд по бумаге, найти и отметить точки, соот-
ветствующие данной эквипотенциали. Точки отмечают в момент, когда
вольтметр показывает одинаковое значение разности потенциалов меж-
ду данной точкой на электропроводящей бумаге и одним из электродов
( первая серия (7–8 точек) – 1,5 В, вторая
серия – 3,0 В, третья серия –
4,5 В и т. д.);
в) отключить лабораторную установку от сети;
г) снять миллиметровку с доски и по точкам начертить экви-
потенциали. На каждой эквипотенциали отметить соответствующее ей
значение потенциала.
8
Обработка результатов измерений
1. На картине поля начертить координатную ось x, проходящую
через центры электродов.
2. В табл. 1 записать координаты и соответствующие им потен-
циалы точек поля. Построить график ϕ = f(х).
Таблица 1
Номер 1 2 …
ϕ
, В
х, см
3. Построить картину силовых линий поля. Густота и направле-
ние силовых линий должны соответствовать расположению эквипотен-
циалей.
4. По формуле (3) рассчитать средние значения напряжённости
электрического поля в точках с координатами x
ср
, расположенных при-
мерно в середине каждой пары эквипотенциалей. Результаты занести в
табл. 2.
Таблица 2
№
п/п
x
ср
ϕ
i
, В ϕ
i-1
, В ∆ϕ
n
=ϕ
i
-ϕ
i-1
, В ∆х, см
<Е
х
>, В/см
1
2
…
5. Построить график зависимости < Ех(x) > по данным табл. 2.
6. Рассчитать поверхностную плотность заряда на электродах,
используя формулу (4).
Контрольные вопросы
1. Что называется напряжённостью электростатического поля?
2. Что называется разностью потенциалов, потенциалом электро-
статического поля?
3. Какова дифференциальная связь между вектором напряжённо-
сти электростатического поля и потенциалом? 
      Потенциал зонда равен потенциалу той точки поверхности элек-                          Обработка результатов измерений
тропроводящей бумаги, которой он касается. Совокупность точек, для               1. На картине поля начертить координатную ось x, проходящую
которых потенциал одинаков, и есть изображение эквипотенциали поля.        через центры электродов.
Вольтметр измеряет разность потенциалов между одним из электродов                2. В табл. 1 записать координаты и соответствующие им потен-
и зондом (точкой на электропроводящей бумаге, которой касается зонд).      циалы точек поля. Построить график ϕ = f(х).
Для построения эквипотенциалей необходимо найти 7–8 точек с одина-
ковым потенциалом. Нахождение точек осуществляется путем переме-                                                                           Таблица 1
щения зонда по электропроводящей бумаге. Для построения модели
элетростатического поля необходимо определить местонахождение 6–7                  Номер             1                   2                …
эквипотенциалей.                                                            ϕ, В
      В качестве источника питания в данной работе используется ис-         х, см
точник питания «Марс».
                                                                                  3. Построить картину силовых линий поля. Густота и направле-
                    Порядок выполнения работы                              ние силовых линий должны соответствовать расположению эквипотен-
       1. Укрепить на предметном столике лист миллиметровой бумаги,        циалей.
на него положить копировальную бумагу, а поверх нее лист электропро-              4. По формуле (3) рассчитать средние значения напряжённости
водящей бумаги.                                                            электрического поля в точках с координатами xср, расположенных при-
       2. Установить на электропроводящей бумаге электроды, модели-        мерно в середине каждой пары эквипотенциалей. Результаты занести в
рующие систему «плоскость–плоскость» или «длинный цилиндр над              табл. 2.
плоскостью».
       3. Включить источник питания и установить по вольтметру на ли-                                                                      Таблица 2
цевой панели прибора напряжение по указанию преподавателя (9–12 В).           №
       4. Снять картину электрического поля:                                          xср   ϕi, В    ϕi-1, В   ∆ϕn=ϕi-ϕi-1, В   ∆х, см   <Ех>, В/см
                                                                             п/п
           а) касаясь зондом электродов, определить потенциалы элек-
                                                                            1
тродов и обвести контуры электродов. Контуры электродов определяют
                                                                            2
крайние эквипотенциали;
           б) перемещая зонд по бумаге, найти и отметить точки, соот-       …
ветствующие данной эквипотенциали. Точки отмечают в момент, когда
вольтметр показывает одинаковое значение разности потенциалов меж-              5. Построить график зависимости < Ех(x) > по данным табл. 2.
ду данной точкой на электропроводящей бумаге и одним из электродов              6. Рассчитать поверхностную плотность заряда на электродах,
( первая серия (7–8 точек) – 1,5 В, вторая серия – 3,0 В, третья серия –   используя формулу (4).
4,5 В и т. д.);
           в) отключить лабораторную установку от сети;                                             Контрольные вопросы
           г) снять миллиметровку с доски и по точкам начертить экви-            1. Что называется напряжённостью электростатического поля?
потенциали. На каждой эквипотенциали отметить соответствующее ей                 2. Что называется разностью потенциалов, потенциалом электро-
значение потенциала.                                                       статического поля?
                                                                                 3. Какова дифференциальная связь между вектором напряжённо-
                                                                           сти электростатического поля и потенциалом?


                                   7                                                                            8

Страницы