Практическая часть

Измерения на электролитической ванне лучше всего производить, используя для питания источники переменного тока, так как при работе с постоянными токами происходит так называемая поляризация электродов, из-за которой уменьшается ток через электролит и изменяется распределение потенциалов. Если частота переменного тока достаточно низка (звуковая частота), то можно пренебречь влиянием токов смещения, и уравнения (1) и (2) остаются в силе. В качестве измерителя, обнаруживающего разность потенциалов между скользящим контактом потенциометра R_пи той точкой поля, где располагается зонд, должен применяться чувствительный прибор переменного тока – индикатор нуля. В качестве индикатора нуля можно с успехом использовать обычный осциллограф. После достижения нулевых показаний индикатора нуля можно измерить напряжение между одним из электродов ванны и скользящим контактом потенциометраR_пс помощью высокоомного вольтметраV.

Упражнение 1. Исследование плоских полей.

Соберите установку согласно рис.1. В качестве электродов используйте медные пластины, расположив их параллельно друг другу (плоский конденсатор) на расстоянии d= 20...30 см. Следите за тем, чтобы дно ванны было горизонтальным, а электроды – вертикальными. Снизу электроды должны соприкасаться с дном, а сверху несколько выступать над водой. Измерительный зонд располагается в ванне вертикально. Погружать его можно на любую глубину (даже упираясь в дно ванны), т.к. в плоском поле потенциал постоянен вдоль любой вертикальной линии. На электроды ванны и потенциометрR_пподать напряжение от звукового генератора величиной 5...8 В на частотеf = 1000 Гц. Если между ползунком потенциометраR_пи зондом имеется напряжение, то на экране осциллографа появится сигнал – синусоидальная кривая. Изменяя положение зонда, необходимо добиться того, чтобы сигнал имел минимальную амплитуду. В этом случае потенциал зонда будет равен потенциалу ползунка потенциометра, который определяется по показаниям вольтметра.

Для определения потенциала в какой-нибудь другой точке поля необходимо изменить положение ползунка потенциометра и найти положение зонда при нулевом показании ИН. Можно поступать и наоборот: изменив положение зонда, найти положение ползунка потенциометра, при котором достигаются нулевые показания ИН, а затем по вольтметру отсчитать новое значение потенциала.

Порядок выполнения.

1) Проверить изменение потенциалов между пластинами плоского конденсатора.

Между пластинами плоского конденсатора потенциал линейно изменяется с расстоянием x, отсчитанным от одного из электродов:

U_x = U(x/d),

где U_x=_x-₀(₀= 0),U- напряжение между пластинами,d- расстояние между пластинами. Справедливость последнего соотношения следует проверить экспериментально. Данные измерений и вычислений занести в таблицу:

№ опыта	Измерено				Вычислено
	Ux	U	x	d	Ux/U	x/d
1. 2. 3.

2) Снять картину для трех эквипотенциальных линий поля плоского конденсатора.

Картину эквипотенциальных линий следует снимать, пользуясь координатной сеткой, имеющейся на дне ванны и учитывая симметрию системы из двух пластин. Одну линию следует взять посередине, а две другие на разных расстояниях от какой-либо из пластин. Особенно тщательно произвести измерения вблизи краёв пластин конденсатора. По результатам измерений сделать соответствующий рисунок, на котором показать, кроме эквипотенциальных линий, линии напряженности электрического поля.