- •Электростатика и электродинамика Лабораторный практикум по физике
- •Ковров 2005
- •Электростатика и электродинамика Лабораторный практикум по физике
- •О бщие положения по выполнению лабораторного практикума. Структура, требования и правила оформления отчетов по лабораторным работам
- •Общие положения
- •2. Структура отчета
- •Требования к содержанию разделов отчета
- •Правила оформления отчета
- •Описание установки
- •Порядок выполнения измерений
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 2.2 Изучение электрических свойств сегнетоэлектриков
- •Введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения измерений
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 2.3 Измерение сопротивления с помощью мостика Уитстона
- •Введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения измерений
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Описание установки
- •Порядок выполнения измерений
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 2.5 Измерение эдс источника тока методом компенсации
- •Введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения измерений
- •Лабораторная работа 2.6
- •Описание установки
- •Порядок выполнения измерений
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 2.7 Изучение явления Зеебека
- •Введение
- •Описание установки
- •Порядок выполнения измерений
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Оглавление
Порядок выполнения измерений
Сетку, изображенную на дне ванны с водой, в уменьшенном масштабе перенести на бумагу.
Собрать электрическую схему установки. При этом электроды 1 должны быть расположены симметрично относительно оси координатной сетки. Включить приборы.
Зонд 3 поместить в точку, находящеюся на оси вблизи одного из электродов, записать показания вольтметра в разработанную таблицу и отметить на рисунке точку с найденным значением потенциала.
Смещая зонд с координатной оси на параллельную ей следующую линию, найти координату другой точки, имеющей то же значение потенциала (с точностью до 0,02 В). Найти координаты еще 4-х точек, имеющих такой же потенциал и расположенных по ту же сторону координатной оси, а затем найти аналогичные точки с другой стороны этой координатной оси. Отметить на рисунке найденные точки.
Повторить измерения для других значений потенциала, получив не менее 7 линий равного потенциала.
Аналогичные измерения провести для электродов другой конфигурации, указанных преподавателем.
Обработка результатов измерений
Зарисовать картины полученных эквипотенциальных поверхностей.
Провести на рисунках не менее 5 силовых линий электрического поля.
Построить график зависимости потенциала поля φ от расстояния r между электродами для точек, принадлежащих координатной оси, соединяющей центры электродов. Начало отсчета координат φ = φ(r) совместить с поверхностью электрода, вблизи которого зарегистрирован наименьший потенциал.
Пользуясь построенным графиком, методом численного дифференцирования найти напряженность Е поля вдоль координатной оси для разных значений r, основываясь на уравнении (3) в конечных величинах:
, (5)
где Δφ – изменение потенциала на отрезке Δr = 10 мм.
Расчет по формуле (5) производить следующим образом. Выбрав значение r1, установить по графику соответствующее значение φ1, а затем значение φ2 для r2 = r1 + Δr. Разделив Δφ = φ2 – φ1 на Δr, получим числовое значение напряженности Е поля, которое следует отнести к середине выбранного интервала Δr. Расчет выполнить для значений r, охватывающих весь интервал расстояний между электродами. Результаты расчетов занести в таблицу.
Построить график зависимости напряженности Е и потенциала φ электрического поля от расстояния r между электродами вдоль оси коорди-натной сетки.
Контрольные вопросы
Что называется напряженностью, потенциалом электрического поля?
Какая связь существует между силовой и энергетической характеристиками поля?
Как графически изображаются электрические поля?
Какие линии называются линиями напряженности электрического поля?
Дать понятие эквипотенциальных поверхностей.
В чем заключается явление электростатической индукции?
Объясните возможность использования полых проводников в качестве экранов от внешних полей.
Почему линии напряженности перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям?