Выполнение работы
1. Соберите схему, указанную на рис. 3. Включите генератор (ГЗ-112, ГЗ-118) и измерительный прибор (осциллограф или цифровой вольтметр).
2. Нарисуйте на миллиметровой бумаге или на бумаге в клеточку координатную сетку с изображением электродов в удобном масштабе.
3. Выберите 5 точек, делящие расстояние между каждым электродом и центром поля примерно на равные части и с помощью зонда измерьте потенциалы выбранных точек. Перемещая зонд (вправо и влево) вдоль линий выбранных потенциалов в пределах всей ванны, найдите и отметьте 7-10 точек каждого потенциала.
4. Изобразите графически данное электростатическое поле, т.е. нарисуйте эквипотенциальные и силовые линии (перпендикулярно к эквипотенциальным).
5. Выберите две ближайшие к одному из электродов экви-потенциальные линии (вблизи поверхности проводника). Значения их потенциалов занесите в таблицу 1.
Таблица 1.
, В |
, В |
d, м |
, В/м |
, Кл/м2 |
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
||||
3 |
|
||||
4 |
|
||||
5 |
|
||||
|
|
6. Используя графическое изображение поля, рассчитайте напряженность электрического поля вблизи поверхности выбранного Вами электрода (по формуле 4) в пяти произвольных областях и получите среднее значение .
7. Рассчитайте по формуле (8) поверхностную плотность зарядов .
8. Аналогичные измерения и расчеты провести для электро-статического поля вблизи другого электрода. Данные занести в таблицу 2.
Таблица 2.
, В |
, В |
d, м |
, В/м |
, Кл/м2 |
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
||||
3 |
|
||||
4 |
|
||||
5 |
|
||||
|
|
Контрольные вопросы
1. Дайте определение силовой характеристики электростатического поля и ее размерности.
2. Как графически изображают электростатическое поле?
3. Дайте определение энергетической характеристики электрического поля. Какова ее размерность?
4. Как связаны потенциал и напряженность электростатического поля?
5. Что такое эквипотенциальная поверхность? Каковы ее свойства?
Литература
Трофимова Т.И. Курс физики. М. М., 1990, § 79,84.
Трофимова Т.И. Краткий курс физики. М., 2000.
Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика, М.,1996.