31410

Дослiдження потенцiалу i напруженностi поля у електричнiй ваннi

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Мета: Вимiр потенцiалiв i напруженностi поля для заданної конфiгурацiї електродiв. План роботи Зiбрати макет з заданою конфiгурацiє електродiв згiдно малюнка варiанту завдання. Намалювати свою конфiгурацiю електродiв на графiку. Вставити виводи електродiв моделi у кришку згiдно малюнку завдання так щоб електроди опинились у вiдповiдних отворах кришки.

Украинкский

2013-08-29

149.5 KB

0 чел.

3

Лабораторна робота № 11

Тема: Дослiдження потенцiалу i напруженностi поля у електричнiй ваннi.

Мета: Вимiр потенцiалiв i напруженностi поля для заданної конфiгурац

електродiв. Побудова iзолiнiй потенцiалу. Розрахунок i побудова векторiв напруженностi поля.

Обладнання: Електрична ванна з токопровiдною рiдиною (вода з домiшками), 

електроди, мультиметр, блок живлення постiйного струму.

План роботи

Зiбрати макет з заданою конфiгурацелектродiв згiдно малюнка варiанту завдання.

Намалювати свою конфiгурацiю електродiв на графiку.

На цьому малюнку наведено приклад конфiгурацiї для дiполю орiєнтованого вздовж осi X.

1. Налити до електричної ванни 1 литр токопровiдної рiдини (звичайна вода з природними домiшками з мережi водопостачання).

2. Пiд’єднати вимiрювальнi електроди до мультиметру (червоний - “VIΩ”, чорний - “Com“).

3. Вставити виводи електродiв моделi у кришку згiдно малюнку завдання, так щоб електроди опинились у вiдповiдних отворах кришки.  

4. Закрити ванну кришкою.

5. Пiд’єднати електроди моделi до шнурiв живлення (червоний - +”, чорний - “-“).

6. Пiдключити блок живлення.

7. Побудувати декiлька рiзних iзолiнпотенцiалу.

8. Вимiряти i побудувати вектори напруженностi  електричного поля для декiлька точок згiдно завдання. 

Вимiр i побудова iзолiнпотенцiалу.

1. Обрати опорну точку (x0,y0).

2. Вимiряти потенцiал φ(x0,y0) i занотувати потенцiал цiєї точки вiносно електродiв моделi φ+(x0,y0), φ-(x0,y0).

3. Зафiксувати один з вимiрювальних електродiв (наприклад “-“) у цiй точцi, i далi (для цiєї iзолiнiї) його не чiпати.

4. За допомогою мультиметру знайти i побудувати на графiку коордiнати точок (xi,yi) рiвного (iзо) потенцiалу φ(xi,yi), таких що φ(xi,yi) = φ(x0,y0) = const,

або φ(xi,yi) - φ(x0,y0) = Δφ = 0

Пошук точки на iзолiн

4.1. Шляхом послiдовних спроб, знайти таку точку (отвi) у ваннi для другого вимiрувального (“+”) електроду (xi,yi), потенцiал якої φ(xi,yi) найближчiй до потенцiалу опорної точки φ(x0,y0). При цьому мультиметр буде безпосередньо вказувати рiзницю потенцлiв Δφ мiж точкою вимiру та опорною точкою. Ознакою того, що потрiбну точку знайдено є нульовий показ мультиметру

(Δφ = 0). Звернути увагу на те, що ця точка може знаходитись мiж сусiднiми точками з додатнiм (Δφ > 0) i вiд’ємним (Δφ < 0) знаками рiзниць потенцiалiв.

4.2.Нанести коордiнати знайденої точки на графiк.

4.3. Знайти ще декiлька точок згiдно п.п.7.4.1-2.

5. З’єднати знайденi точки постiйного потенцiалу плавною лiнiєю.

6. Обрати iншу опорну точку, таку що не попадає на вже побудовану iзолiнiю, i повторити вимiри i побудову графiку згiдно п.п. 1-5.

Вимiр i побудова вектору напруженностi  електричного поля.

1. Зафiксувати вимiрювальний електрод -“+“ у заданiй точцi (x,y).

2. Вставити iнший вимiрювальний електрод -“-“ до найближчого сусiдньго отвору по горизонталi (x+Δx, y). Вимiряти рiзницю потенцiлiв Δφx = φ(x+Δx, y) - φ(x,y).  

При цьому мультиметр безпосередньо показує рiзницю потенцiлiв.

Маючи на увазi, що вiдстань мiж отворами дорiвнює 1сМ, розрахувати напруженнiсть електричного поля вздовж осi x - Ex. Прийняти до уваги напрямок (знак) Δx. Навести формулу розрахунку

Ex =

2. Переставити вимiрювальний електрод -“-“ до найближчого сусiдньго отвору по вертiкалi (x, y+Δy). Вимiряти рiзницю потенцiлiв Δφy = φ(x, y+Δy) - φ(x,y).  

Розрахувати напруженнiсть електричного поля вздовж осi y – Ey. Прийняти до уваги напрямок (знак) Δy. Навести формулу розрахунку

Ey =

3. Обравши вiдповiдний (однаковий по осям x,y) масштаб побудувати вектори Ex i Ey. Побудувати сумарний вектор E= Ex+ Ey.

4. Навести формулу розрахунку величини |E| i напрямку α (угол з вiсю x) вектора напруженностi електричного поля

|E| =

α =


Приклади вар
iантiв конфiгурацiй електродiв

Дiполь моделi для нормального сердця

“-” до лiвого; “+” до правого електродiв

Дiполь 10сМ вздовж осi Х

“+” до лiвого; “-” до правого електродiв

Точка у центрi i коло на периметрi

“+” до центру; “-” до зовнiшнього кола

Екранiровка поля центральної точки

(два кiльця)

“+” до точки; “-” до зовнiшнього кола

Конденсатор

“+” до лiвого; “-” до правого електродiв

Конденсатор з непаралельними електродами

“+” до лiвого; “-” до правого електродiв

Графiк лiнiй iзопотенцiалiв i напруженностi електричного поля 

для наведеної конфiгурацелектродiв


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

28849. Особенности психологических воззрений в новое время 55 KB
  встаёт проблема соотношения физического и психического опыт становится основным методом изучения природы в том числе и человека. Задача науки это покорение природы и усовершенствование человека. Он отверг душу как силу организующую поведение и управляющую им открыв путь к объективному изучению явлений органической природы. интуитивное знание истинное объективное содержаться в разуме и открываются интуитивно Спиноза утверждал существование единой неделимой и вечной субстанции преодоление дуализма Декарт Бога или Природы.
28850. Развитие эмпирической психологии в новое время 64.5 KB
  Особенности развития психологии: предмет и метод исследования Основными чертами психологии в 17 19 веке становятся: представление о живом теле в том числе о человеке как о механистической системе которая не нуждается в душе Вспомним принцип бритвы оккама который стал ведущим в психологии нового времени ничего лишнего уточнение предмета психологии которая становилась наукой о сознании основные проблемы которые изучала психология: проблема познания содержание и функции сознания а также страстях и аффектах как одних из...
28851. Психологические идеи Г. Лейбница 40.5 KB
  Таким образом он не признавал учение Спинозы о единой субстанции душа и тело едины и говорил о существовании множества субстанций монад замкнутые нематериальные целостности духовная субстанция обладающая психической активностью то из чего состоит весь мир человек душа Основные свойства монады: восприятие перцепция и стремление Виды монад: 1. Лейбниц считал что душа и тело совершенно не зависят друг от друга и функционируют по разным законам хотя и действуют так что создается впечатление их взаимосвязи. Душа и тело...
28852. Ассоциативная психология 74 KB
  Ассоциативная психология Предпосылки развития ассоциативной психологии. Затем уже в 17 веке Гоббс провозгласил АССОЦИАЦИЮ универсальным законом психологии. Эта школа положила начало выделению психологии в самостоятельную независимую от философии науку имеющую собственный предмет и тезаурус. В русле ассоцианизма изменилась и ориентация психологии с философской на естественнонаучную методологию а также начались поиски объективного метода исследования и становление экспериментальной психологии.
28853. Выделение психологии в самостоятельную науку 49.5 KB
  Выделение психологии в самостоятельную науку Социальноэкономические предпосылки выделения психологии в самостоятельную науку: развитие промышленности и усложнение социальноэкономических отношений влияние педагогической и клинической практики. Олейник Вторая половина XIX столетия играет особую роль в истории не только психологии но и всей европейской науки. Дарвина и ее влияние на развитие психологии. Значение идей Дарвина для психологии: 1.
28854. Становление экспериментальной психологии в 19 веке 51 KB
  Становление экспериментальной психологии в 19 веке Программа развития психологии В. создал первую в мире лабораторию экспериментальной психологии. Его программа психологии как самостоятельной науки включала два направления исследований: а анализ индивидуального сознания эксперимент субъект наблюдал за собственными ощущениями чувствами представлениями; б изучение психологии народов т. В традициях ассоциативной психологии Вундт рассматривал ее как науку которая помогает понять внутреннюю жизнь человека и исходя из этого знания...
28855. Развитие отраслей психологии в конце 19 века 65.5 KB
  Факторы эволюции: Изменчивость наследственность и естественный отбор причины многообразия видов растений и животных их единство и генетическая связь. Его учение отвергло теорию постоянства видов и точку зрения о божественном происхождении животных и человека. Преемственность психической организации животных связь психики животных и человека В работах Выражение эмоций у человека и животных Происхождение человека и половой отбор показал наличие общих генетических корней в психических способностях человека и животных оскал сжатые...
28856. Политико-правовые учения эпохи Просвещения 64.5 KB
  Он не только создал своеобразную философию права и государства но и активно защищал свои идеи на практике за неоднократно подвергался гонениям прежде всего за свои антирелигиозные нападки на католическую церковь и религиозный фанатизм. Свое учение о происхождении общества государства и права В. разделяет мысль о договорном характере государства предложенную его предшественниками но при этом отрицает реальную возможность заключения такого договора. В основе государства с его т.