2781

Электростатическое моделирование электростатического поля

Лабораторная работа

Физика

Цель работы: изучить свойства электростатического поля, изучить метод электростатического моделирования электростатического поля. Теория. Суммарный заряд электрически изолированной системы не может изменяться. Это закон сохранения электрического зар...

Русский

2012-10-19

48 KB

7 чел.

Цель работы: изучить свойства электростатического поля, изучить метод электростатического моделирования электростатического поля.

Теория. Суммарный заряд электрически изолированной системы не может изменяться. Это закон сохранения электрического заряда. Электрический заряд является неотъемлемым свойством некоторых элементарных частиц. Заряд всех элементарных частиц одинаков по абсолютной величине.

Поскольку всякий заряд q образует совокупность элементарных зарядов, он является целым кратным е (qN*e).

Сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов пропорциональна величине каждого из зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Закон Кулона выражается формулой:

E=F/qпр – эту векторную величину называют напряженностью электрического поля в данной точке. Напряженность электрического поля численно равна силе, действующей на единичный точечный заряд, находящийся в данной точке поля.

E=∑Ei – принцип суперпозиции позволяет вычислить напряженность поля любой системы зарядов. Электрическое поле можно описать с помощью линий напряженности Е, которую также будем называть силовыми линиями. Линии напряженности проводим таким образом, чтобы касательная к ним в каждой точке совпадала с направлением вектора Е.

Поток есть алгебраическая величина, причем знак его зависит от выбора направления нормали к площадке dS.

Определение Гаусса. Поток вектора напряженности электрического поля через замкнутую поверхность равен алгебраической сумме, заключенной внутри этой поверхности зарядов, деленной на ε0:

Потенциал (φ) – электростатического поля носит потенциальный характер и характеризуется особой величиной (Wp/q).

Воображаемая поверхность, все точки которой имеют одинаковый потенциал – эквипотенциальная поверхность.

Напряженность электрического поля равна градиенту потенциала, взятому с обратным знаком: E=-grad φ. Градиент некоторой скалярной величины φ(x, y, z) есть векторная величина со следующими свойствами. Направление градиента совпадает с направлением, в котором при смещении из данной точки функций φ возрастает с небольшой скоростью.


Ход работы. Измерить расстояние ∆l между соседними поверхностями, соответственными, например 10В и 8В от центра силовых линий. Определить напряженность поля в пяти точках, равноудаленных от обеих поверхностей соответственно. Числовые значения занести в таблицу. Вычислить потоки вектора напряженности N1 и N2 через площадки S1 и S2 размерам 1x1 см. Для наглядности площадку S1 помещают перпендикулярно силовым линиям, а площадку S2 под углом α. Поток вектора напряженности через каждую площадку вычисляется по формуле: N=E*S*cos α. Где Е – напряженность поля в центре площадки S, α – угол между нормалью к площадке и направлением вектора E. Значение N занести в таблицу.

Форма электродов

Номер точки

φ, В

l, м

Е, В/м

N, Вм

1

2

3

4

5

6

Шар-шар

1

2

0.056

35.71

0.003

2

0.049

40.8

0.0038

3

0.045

44.4

0.0042

4

0.046

43.48

0.004

5

0.055

36.36

0.003

Пластина-пластина

1

2

0.04

50

0.005

2

0.037

54

0.0051

3

0.035

57

0.0052

4

0.037

54

0.0051

5

0.04

50

0.005

Вывод: В результате проделанной работы мы изучили свойства электростатического поля и изучили метод электростатического моделирования поля. Изучили устройство пантографа.


N

l


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

664. Анализ функционирования фирмы в конкурентной среде 114 KB
  Анализ конкуренции на рынке. Конкурентные условия на различных рынках никогда не бывают одинаковыми из-за различия процессов развития в социальной, технологической, политической сферах. Определение конкурентного положения фирм. Определение конкурентоспособности фирмы и товара.
665. Разработка дизайна выставочного стенда 123.5 KB
  Проект организации участия фирмы Zippo в выставке. Эксклюзивные нестандартные выставочные стенды. Проектные обоснования организации участия в выставки фирмы Zippo. Анализ эффективности участия в выставке.
666. Статичний розрахунок на робочу стійкість і визначення вантажопідйомності крана 119 KB
  Виліт стріли для різних кутів нахилу. Вертикальна проекція відстані від оголовка рейкового шляху крана до центра ваги стріли. Вітрове навантаження на інші елементи крана. Момент, створюваний вітровим навантаженням. Побудова вантажний характеристики та її аналіз.
667. Мировой товарный рынок 117.5 KB
  Прогнозирование конъюнктуры мирового товарного рынка. Понятие международного рынка, его функции и виды. Конъюнктура мирового товарного рынка. Исследование конъюнктуры мирового товарного рынка.
668. Активные формы работы с родителями 113 KB
  Привлечение родителей к активному участию в образовательном процессе. Переструктурирование жизненных стереотипов, родительских установок, формирование эффективных способов взаимодействия с собственным ребенком.
669. Философия В.С. Соловьева и русский космизм 120 KB
  Философская система В.С. Соловьева. Концепция всеединства и идея Богочеловечества. Эволюция природы и общества. Софиология С.Н. Булгакова и П.А. Флоренского. Философия русского космизма. Религиозный и естественнонаучный варианты космизма. Философия общего дела Н.Ф. Федорова. Представление В.И. Вернадского о ноосфере. Учение К.Э. Циолковского о разумных атомах. Н.А. Бердяев: от марксизма к христианству. Христианский персонализм Бердяева.
670. Организация как открытая система 122.5 KB
  Формирование моделей открытой и закрытой системы в рамках общей теории систем. Специфика организации как целевой социальной системы. Проблема стабильности входа и входа. Зависимость внутренней среды и внутренних процессов организации от состояния внешней среды. Эквифинальность.
671. Характер источников информации (структура информационной среды) 77 KB
  Процесс освоения журналистом документа состоит из трёх этапов: извлечение данных, их интерпретация и фиксация. Журналистская информация документальна. В её основе лежит реальный подлинный факт, найденный и оформленный по-своему журналистом.
672. Законы познания (законы восприятия и переработки информации) и законы общения 79 KB
  Методы познания действительности. Конкретные социологические исследования. Предметно-вещественная среда, на фоне которой разворачиваются события. Биографический метод лежит в основе такого жанра, как очерк.