Порядок выполнения работы

1. Собрать схему (рис.5).

2. В кювету 1, заполненную электролитом (слой воды глубиной h = 10 мм), погружают металлические электроды 2 (Внимание. Положение электродов в кювете и их положение изображенное на миллиметровой бумаге должны полностью совпадать), присоединенные к источнику постоянной ЭДС, =30В. Электроды могут быть самой различной конфигурации (по указанию преподавателя). В кювете помещена координатная сетка (аналог миллиметровая бумага) для определения координат точек равного потенциала. Зонд 3 присоединяют к одному из электродов, зонд 4 с острым щупом (присоединен к вольтметру 5) передвигают в области между электродами.

рис.5

3.Передвижением зонда 4 найти точки равного потенциала. Координаты этих точек отметить на миллиметровой бумаге или в тетради в виде таблицы, а значение потенциала этих точек относительно потенциала электрода с зондом 3 измерить вольтметром 5. Горизонтальная ось 6 (рис.6) координатной сетки (лист миллиметровой бумаги) разбивается вертикальными линиями 7 с шагом в 20мм (вертикальные линии провести, отступив от электрода (линейный электрод) с зондом 3 (рис.5) 30…40 мм слева, и справа, для исключения краевых эффектов искажающих поле в этой области).

Вертикальные линии проводятся от одного электрода к другому, соединяя их. Зонд 4 (с острым щупом), следует вести вдоль каждой вертикальной линии от электрода с зондом 3, отмечая точки на координатной линии сетки через каждые 0,8В (или по указанию преподавателя). Около противоположного электрода точки фиксировать через каждые 0,4 В. Таким образом, на каждой вертикальной линии получим одинаковое число точек со значениями потенциалов φ=0…30В относительно потенциала электрода с зондом 3. Соединяя точки с одним и тем же значением потенциала, получим эквипотенциальные линии (Эквипотенциальных линий должно быть не менее 8).

рис.6

4. Вычертить семейство силовых линий ортогональных к эквипотенциальным кривым. Рекомендуется силовые линии начинать строить с точек на более протяженном электроде. Расстояние между точками на этом электроде взять равным 20 мм.

5. На полученной геометрической картине электростатического поля выбрать (по указанию преподавателя) одну силовую линию и для этой силовой линии построить график изменения потенциала в зависимости от расстояния по силовой линии (за начало отсчета принять электрод с зондом 3).

График может получиться аналогичным графику, показанному на рис.3 (x – расстояние вдоль выбранной силовой линии, начиная от электрода с зондом, – потенциал относительно этого электрода).

6. Для получения кривой определить графически градиент потенциала в нескольких точках аппроксимированной кривой изменения потенциала в зависимости от расстояния или по формуле (7) и, используя зависимость междуЕ и х, построить график (рис.4). Пример графического определения градиента показан на рис.3 (Значения потенциалов для расчетов брать с графика). Результаты занести в таблицу (Таблица рисуется произвольно).

7. Сделать соответствующий вывод.