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

4856. Объектно-ориентированное программирование на языке С++ 343.5 KB
  Объектно-ориентированное программирование на языке С++. Объектно-ориентированное программирование как методология проектирования программных средств. Что такое объектно-ориентированное программирование? Объектно-ориентированное программирование...
4857. Программирование на языке ассемблера 337.5 KB
  Введение Язык ассемблера — это символическое представление машинного языка. Все процессы в персональном компьютере (ПК) на самом низком, аппаратном уровне приводятся в действие только командами (инструкциями) машинного языка. По-настоящему реши...
4858. Основы микропрограммирования на языке Ассемблера. Лабораторные работы 322.5 KB
  Создание первой программы на языке Ассемблера Программирование арифметических операций Работа со строками Написание собственного обработчика прерывания Связь подпрограмм на Ассемблере с программами на языке высокого уровня Лабораторная работа №1 Со...
4859. Спектральный анализ кусочно-линейных функций с разрывами 183.5 KB
  Спектральный анализ кусочно-линейных функций с разрывами Цель работы Разработать приложение Спектральный анализ кусочно-линейных функций с разрывами. Разработать собственный компонент и использовать его в разработанном приложении. Задание к ла...
4860. Развитие языков программирования. Роль С++ в контексте современного программирования 49.5 KB
  Развитие языков программирования. Роль С++ в контексте современного программирования. Под программой будем понимать набор данных и инструкций, выполняемых вычислительным устройством с целью преобразования данных в рамках некоторой задачи, решае...
4861. Общая схема работы компилятора С++. Назначение и функционирование редактора связей. Загрузчик 52 KB
  Общая схема работы компилятора С++. Назначение и функционирование редактора связей. Загрузчик. Для оптимизации процесса перевода программы с С++ на машинный язык процесс трансляции разбивают на два этапа: промежуточная трансляция в набор объектных м...
4862. Среда разработки. Работа с проектами. Компиляция программы. Запуск программы 719 KB
  Среда разработки. Работа с проектами. Компиляция программы. Запуск программы. В принципе, для создания работающей программы на языке С++ достаточно написать исходный код в любом текстовом редакторе, передать все модули с исходным кодом программы ком...
4863. Структура программы C++. Служебные слова. Комментарии. Базовые типы данных и операции над ними 75.5 KB
  Структура программы C++. Служебные слова. Комментарии. Базовые типы данных и операции над ними. Логические операции. Побитовые операции. Преобразование типов. Базовый ввод, вывод. Служебные слова. Язык С++ имеет набор зарезервированных служебных сло...
4864. Условные операторы и операторы цикла 40.5 KB
  Условные операторы и операторы цикла. Условные операторы. Язык С++ располагает несколькими условными операторами, позволяющими организовать ветвление в программе. Оператор if реализует простое ветвление, относительно выполнения условия: if ( условие...