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

67164. Методологическая ситуация антропологии на рубеже 20 и 21 веков 30 KB
  Сегодня в современной антропологии познавательная ситуация характеризуется проблемной ориентированностью она проявляется в том что в научных исследованиях не ставятся задача создания целостной теории общества и его культуры. Данное понятие включает в себя процесс адаптации и взаимоотношения культуры...
67165. МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ СИМЕТРИЧНИХ КРИПТОПЕРЕТВОРЕНЬ 249.4 KB
  Найбільш загальною історично наукою про таємницю є криптологія. Криптологія як наука вивчає закономірності забезпечення конфіденційності, доступності, цілісності і т.д. критичної інформації в умовах інтенсивної протидії (крипто аналізу).
67166. ДЕРЖАВА — ГОЛОВНИЙ ІНСТИТУТ ПОЛІТИЧНОЇ СИСТЕМИ 133.5 KB
  Держава – основний інструмент політичної системи суспільства, який організує, направляє та контролює спільну діяльність і відношення людей, суспільний груп, класів, асоціацій. Саме поняття держава звичайно вживається в двох значеннях.
67167. Происхождение и химическая природа нейромедиаторов 115.5 KB
  Поэтому у любого медиатора очень короткий путь до цели а его действие оказывается быстрым и точным. Но иногда действие медиатора не ограничено только соседней клеткой и в таких случаях он действует как модулятор с достаточно широким спектром деятельности. Существует специфический механизм удаления медиатора с места его действия.
67168. Омонимия. Понятие омонимии 87.5 KB
  Лексические омонимы собственно омонимы это разные по значению слова которые совпадают по звучанию и написанию во всех почти во всех формах и относятся к одной и той же части речи. По степени полноты лексические омонимы делят на полные абсолютные неполные частичные.
67169. Оформлення списків та посилань 631 KB
  Багато елементів на Web-сторінці є в деякій мірі “великодушними” з точки зору дизайну – якщо вони не “цілком правильні”, то це не має великого значення. У випадку списків і посилань зовсім інша історія – якщо записати їх неправильно...
67170. Ударение и тоны. Интонация 66.01 KB
  В речевом потоке все фонетические единицы – звуки, слоги, слова, такты, фразы – представлены линейными отрезками (сегментами), которые последовательно располагаются друг за другом. Они называются сегментными единицами.
67171. Части речи. Понятие о частях речи 121.5 KB
  Термин части речи возник в древнегреческой грамматике в которой предложение не отделялось от речи. Проблема осложняется и тем что термин части речи употребляется неоднозначно: в частности в круг ЧР включаются либо только знаменательные слова...
67172. ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗО-ЦЕМЕНТИТ: ФАЗЫ, СТРУКТУРНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ 53.5 KB
  Соединение Fe3С цементит неустойчиво метастабильно и при соответствующих условиях медленном охлаждении возможна кристаллизация из жидкости свободного углерода в виде графита. Железо-углеродистые сплавы содержащие 667 С могут кристаллизоваться по двум типам диаграмм...