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

58252. Носовой гласный переднего ряда во французском языке 146.5 KB
  Положение всех органов речи то же, что и при [ε]. Язык должен упираться в нижние резцы, иначе звук будет похож на [α̃]. Нёбная занавеска отходит от стен фаринкса и включает носовой резонатор.
58254. СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ МНЕНИЯ В НАУЧНОМ ТЕКСТЕ ЧЕРЕЗ ПРИЗМУ КАТЕГОРИИ СУБЪЕКТИВНОЙ МОДАЛЬНОСТИ 82.23 KB
  Целью данной работы является исследование научного текста и выявление способов выражения мнения в научном тексте при помощи категории субъективной модальности.
58255. Основы освещения сцены 1.49 MB
  Работа с источниками ведется параллельно с созданием объектов геометрии однако окончательная настройка их параметров осуществляется в процессе создания и назначения материалов поскольку освещение тесно связано с текстурированием и может влиять на особенности отображения материалов а также приводить к появлению теней. При создании сцены ее объекты освещаются автоматически однако с добавлением первого источника света установленное по умолчанию освещение отменяется. При удалении всех созданных источников сцена вновь освещается источниками...
58256. Ознайомлення з Конвенцією про права дитини 53 KB
  Мета. Формувати в учнів уявлення про Конвенцію прав дитини. Зясувати обовязки батьків і дітей. Виховувати шанобливе ставлення до батьків.
58257. Наслідки Другої світової війни для країн Західної Європи. Німеччина в другій половині ХХ ст. — на початку ХХІ ст 160 KB
  Мета: проаналізувати внутрішню та зовнішню політику провідних країн Західної Європи у другій половині ХХ ст. Які країни Європи було визволено від гітлерівської окупації радянською армією...
58258. Религия древних египтян 44.5 KB
  Геродот писал про египтян что они в отличие от других народов чрезвычайно религиозны. Религия зародилась у египтян как и у других народов еще в первобытные времена. Жизнь тогда зависела от удачной охоты и собирательства: вот почему египтяне поклонялись зверям например льву собаке кошке птицам например коршуну соколу ибису крокодилам лягушкам змеям жукам.
58259. Текстурирование простой сцены 476 KB
  Ко всем этим объектам применен тип материала Stndrd Стандартный. Сцена до текстурирования Сначала определимся с материалами. Таким образом нужно создать четыре разных материала. Он установлен по умолчанию в чем можно убедиться посмотрев на кнопку выбора материала.