лабы физика / 42
.docЦель работы: изучить электростатическое поле, которое создают коаксиальные цилиндры.
Электростатическое поле – это частный вид электромагнитного поля, которое создается неподвижными зарядами. Значит, его можно создать между заряженными плоскостями и поверхностями. Основные характеристики электростатического поля:
Потенциал φ.
φ=
,
φ=dП, при dq = +1, где П – потенциальная энергия единичного положительного пробного заряда, помещенного в точку поля, или
φ=dA/dq,
φ=dA, при dq = +1, где А работа кулоновских сил по перемещению единичного положительного пробного заряда из данной точки в бесконечность.
E является силовой, а φ энергетической характеристикой электростатического поля.
Вектор напряженности
.
Это величина, показывающая, с какой силой поле действует на единичный положительный пробный заряд. Вектор напряженности электростатического поля равен вектору силы, действующей со стороны поля на единичный положительный пробный заряд.
=
/q,
где
– сила Кулона
Для изучения электростатического поля, создаваемого коаксиальными цилиндрами используем установку, состоящую из следующих элементов:
-
потенциометр
-
гальванометр
-
ванна с водой
-
коаксиальные цилиндры
-
пантограф
-
карандаш
7. электрод
Схема установки
Сначала исследуется поведение электростатического поля в полости малого коаксиального цилиндра, между большим и малым цилиндрами, с внешней стороны большого коаксиального цилиндра, водя электродом в ванне с водой.
Точки, зафиксированные с помощью пантографа, в которых наблюдалось наименьшее отклонение гальванометра, на графике эквипотенциальных поверхностей показаны окружностями, треугольниками и прямоугольниками. Соединив точки, получаем кривые замкнутые линии, которые и являются эквипотенциальными линиями электростатического поля.
Вывод: научились измерять электростатическое поле, которое создают коаксиальные цилиндры, получили график эквипотенциальных линий электростатического поля.
Не совпавшие точки (погрешности) вызваны погрешностью измерительного прибора, недостаточная чистота воды.