5. Содержание отчёта
Отчёт по лабораторной работе должен содержать: название работы, цель работы, схему и краткое описание эксперимента (для двух пар электродов), сводку расчётных формул, таблицы результатов эксперимента (табл. 1), графики (семейство линий равного потенциала и линий напряженности для двух пар электродов), выводы по работе.
6. Приложение
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ДЛЯ ИЗУЧАЕМЫХ НАБОРОВ ЭЛЕКТРОДОВ
Поле в рассматриваемом случае тонкого проводящего слоя является двумерным, лежащим в плоскости (Х, У). Ему соответствует электрическое поле в вакууме, образованная электродами, бесконечно протяжёнными вдоль оси Z, так, плоский электрод длины L для расчёта поля заменяем бесконечной лентой ширины L , цилиндр считаем бесконечным.
Система «плоскость - плоскость»
Для двух пластин (параллельных) ширины L, находящихся на расстоянии l, поле в т. А, лежащей на линии, соединяющей их центры на расстоянии Х от одной пластины (рис. П.1), равно:
Е=
, (П.1)
где U – разность потенциалов.
При L
»
получаем выражение для однородного
поля Е≈
.
Система «плоскость - цилиндр»
Для пластины ширины
L
и цилиндра радиуса R,
расстояние между центрами которых равно
,
напряженность поля в т.А
на расстоянии х
от пластины (рис. П.2), равна:
Е=U
. (П.2)
А R
x
Система «цилиндр - цилиндр»
Для двух цилиндров
радиуса R,
расстояние между центрами которых равно
,
напряженность поля в точке с координатами
(х,у)
рис. П.3, равна:
Е=U
. (П.3)
Y
А
у
X
/2
/2
7. Контрольные вопросы и задания
1.В чём состоит общность и различие электрического и электростатического полей?
2. На чём основаны требования к характеристикам пробного заряда?
3. Что произойдёт с вектором напряжённости электрического поля при уменьшении величины пробного заряда?
При изменении его знака?
4. Могут ли пересекаться силовые линии электрического поля?
Ответ обосновать.
5. Может ли электрическое поле действовать на электрически нейтральное тело?
6. В точках А и В находятся одинаковые заряды величиной q. Какой заряд нужно поместить в центр отрезка АВ, чтобы система находилась в равновесии?
7. Используя теорему Гаусса, найти поле бесконечной плоскости, заряженной равномерно с поверхностной плотностью σ.
8. Используя теорему Гаусса, найти поле бесконечного цилиндра радиуса R, заряженного равномерно по поверхности с плотностью σ.
9. Доказать, что силовые линии и эквипотенциальные поверхности взаимно ортогональны.
10. Вывести формулу для сопротивления однородной проводящей среды.
11. При каких условиях допустима аналогия между током в сплошной среде и электростатическим полем?
12. Вывести формулу для сопротивления однородной проводящей среды при сферической форме электродов.
13. Объяснить, почему сопротивление сплошной среды не зависит от расстояния между электродами.
8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Иродов И.Е. Электромагнетизм.
:
Учебное пособие /И.Е. Иродов.- М:
Физматлит.2001- 430с.
2. Савельев И.В. Курс общей физики .В 3-х т. [Текст] : Учебное пособие / И. В. Савельев. – Изд.5-е,стереотип. – СПб.: Изд-во “Лань”, 2006. - Т.2. Электричество и магнетизм. Оптика. – 496с.