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

56546. Розв’язування прямокутних трикутників 74 KB
  Мета уроку. Узагальнення, систематизація та закріплення знань про теорему Піфагора, розв’язування прямокутних трикутників; застосування набутих знань і вмінь у практичній діяльності.
56547. Основні фактори прояву шкільної тривожності 53 KB
  Існує навіть термін шкільна фобія що означає страх перед відвідуванням школи що переслідує деяких дітей. Іноді батьки самі бояться школи і мимоволі вселяють цей страх дітям чи драматизують проблеми початку навчання виконують...
56548. Целеполагание на уроках музыкального воспитания 33.5 KB
  Цель воспитание музыкального вкуса нравственных и эстетических чувств уважение к истории своей Родины музыкальным традиция своего народа и культур разных стран мира; показ песни.
56549. Профессия. Работа 1.64 MB
  Цели: совершенствовать навыки употребления изученного лексико-грамматического материала, познакомить со строением официально-делового письма, развивать навыки устной и письменной речи, формировать представление об активном образе жизни, развивать навыки делового общения.
56550. Є цінності, які за все дорожчі… Урок розвитку зв’язного мовлення. Твір-роздум на морально-етичну тему 73.5 KB
  Мета: формувати в учнів уміння і навички, які б сприяли вільному використанню засобів мови в будь-яких життєвих ситуаціях під час сприймання, відтворення і створення власних висловлювань...
56552. Сценарій туристичного свята «Посвята в туристята» 235.5 KB
  Мета та завдання: сприяти залученню школярів до систематичних занять туризмом; згуртувати дітей в єдину команду, об’єднавши усіх її учасників єдиною творчою діяльністю; залучати учнів до творчої діяльності, впливати на особистість дитини; закріпити набуті туристичні знання, уміння і навички;
56553. Учнівський проект «Україна туристична» 45 KB
  Цілі проекту: навчальна: навчання учнів технологіям проектної діяльності; спонукаючи формуванню в учнів практичних знань і навиків; розвиваюча: розвивати вміння та навички самостійно відбирати систематизувати аналізувати інформацію...
56554. Інформаційна система 50.5 KB
  А поруч з капітаном в компютерному крузі Помічники чудові його надійні друзі Хоч інформатику вони не так довго вивчають Про файли та курсори все необхідне знають Команда друга теж до змагань готова Там хлопці працьовиті їм невідома втома...