50256

ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ВАННЫ

Лабораторная работа

Физика

На этом основан метод исследования электростатических полей получивший название метода электролитической ванны. На дно ванны нанесена масштабнокоординатная сетка. На координатной сетке ванны отобразить положение электродов 2 и 3.

Русский

2014-01-19

108.5 KB

22 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №301

ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ

МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ВАННЫ

  1.  Цель работы: изучение электростатического поля и его характеристик.
  2.  Теоретические основы.

Электростатические поля можно исследовать экспериментально методом моделирования. Электростатическое поле системы заряженных тел моделируется полем в однородной проводящей среде – электролите, заполняющем пространство между металлическими электродами, помещенными в ванну. Если между электродами данной конфигурации, помещенными в электролитическую ванну, поддерживать постоянную разность потенциалов, то в электролите установится постоянный ток. Силовые линии поля совпадают с линиями тока, что следует из закона Ома в дифференциальной форме

.

Электрическое поле в этом случае, в силу однородности электролита, будет по форме такой же, как электрическое поле между электродами до их погружения в электролит. На этом основан метод исследования электростатических полей, получивший название метода электролитической ванны.

  1.  Экспериментальная часть.
    1.  Краткое описание экспериментальной установки и оборудования.

Принципиальная схема установки показана на рис. 1.

Рис. 1. Принципиальная схема установки.

1 – электролитическая ванна с нанесенной координатной сеткой; 2 и 3 – металлические электроды; 4 – вольтметр; 5 – измерительный зонд; 6 – блок питания.

Подвижный измерительный зонд 5, подключенный к вольтметру 4 с большим входным сопротивлением, должен иметь малые размеры, чтобы не искажать геометрию электростатического поля.

На дно ванны нанесена масштабно-координатная сетка.

 3.2. Методика проведения эксперимента.

 Экспериментальное построение  эквипотенциальных поверхностей (линий) и силовых линий электростатического поля.

  1.  Поместить в ванну металлические электроды, расположив их симметрично относительно оси, параллельной оси Х и проходящей через центры электродов.
  2.  На координатной сетке ванны, отобразить положение электродов 2 и 3.
  3.  Включить блок питания и установить напряжение U между электродами 2 и 3.
  4.  Поместить зонд 5 вблизи электрода 2 и найти точки линии, для которой показания вольтметра были бы одинаковы. Найденные координаты точек этой линии нанести на план ванны.
  5.  Сместить положение зонда на линию, потенциал которой на  отличается от предыдущего. При этом  выбираем так, чтобы на расстоянии между электродами оказалось не менее 5-7 линий с одинаковым приращением  от линии к линии.
  6.  Координаты этих линий перенести на план ванны. Около каждой линии отметить величину потенциала.
  7.  Построить на плане ванны силовые линии напряженности электростатического поля, учитывая ортогональность расположения их относительно эквипотенциальных линий.


3.3. Обработка результатов эксперимента
.

1. Построить график зависимости φ от х для центральной силовой линии, параллельной оси X. Для этого необходимо воспользоваться результатами построения эквипотенциальных линий на плане ванны.

2. Построить под графиком  график напряженности  так, чтобы ось OX для этих графиков была общей.

Расчет величины Е проводится по формуле , связывающей потенциал и напряженность электростатического поля. Значение  в интервале , на котором потенциал изменяется на величину , относится к сердцевине каждого интервала .

Координатная сетка дна электролитической ванны

28

26

24

22

20

18

16

14

12

10

8

6

4

2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

Графики


Y

X

1

V

БП

3

4

2

, В

Е, В/м

x, м


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

47600. ПРАКТИКУМ ПРОГРАММИРОВАНИЯ В СИСТЕМЕ VISUAL BASIC (Часть 2). МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ 1.06 MB
  В методических указаниях разбирается ряд основных задач на численные методы, часто используемых в курсовых работах, приводятся варианты заданий для самостоятельного решения, рассматриваются основы создания меню и программа-шаблон Windows-приложения для курсовой работы
47601. Застосування Grid технологій в науці і освіті 2.57 MB
  Застосування Grid технологіЙ В науЦі і освітІ Роздавальний матеріал до вивчення курсу для студентів спеціаності âІнформаційні технології проектування Київ 2009 ВСТУП В основі технології Grid лежить об'єднання ресурсів шляхом створення комп'ютерної інфраструктури нового типу що забезпечує глобальну інтеграцію інформаційних і обчислювальних ресурсів на основі мережних технологій і спеціального програмного забезпечення проміжного рівня між базовим і...
47602. АДАПТИВНЫЙ КУРС ФИЗИКИ 10.29 MB
  Учебное пособие содержит опорные конспекты и образцы решения задач по указанным разделам элементарного курса физики. Пособие предназначено для студентов первого курса ДГТУ всех технических специальностей и имеет целью помощь при переходе от школьного к вузовскому курсу общей физики
47604. Философия: Учебник 3.1 MB
  Панин ФИЛОСОФИЯ УЧЕБНИК Рекомендовано Научнометодическим советом по философии Министерства образования Российской Федерации в качестве учебника по курсу Философия для студентов высших учебных заведений Издание третье переработанное и дополненное УДК 1 14075. В написании отдельных глав раздела История философии VII IX XII принял участие В. В учебнике представлены основные понятия и принципы философии. В третьем издании добавлен раздел История философии.
47606. Политология. Учебник 2.3 MB
  Методологические проблемы истории и теории политической науки. Социальные субъекты политической власти Раздел III. Мехонизм формирования и функционирования политической власти. Государство как институт политической системы Глава 11.
47607. ВОПРОСЫ СТИЛИСТИКИ 913 KB
  Статьи из городов России Саратов Волгоград СанктПетербург Екатеринбург Польши США представляют разные аспекты антропоцентрических исследований связанных как с общими вопросами лингвистики риторики и стилистики так и с проявлениями антропоцентризма в изучении обиходнобытового публичного общения и художественной речи. например: Дементьев Седов 1998; Жанры речи 1997; 1999; Седов 1998а; 1998б; 1999; Федосюк 1997; Шмелева 1997; и др. Здесь мы выделяем два типа информативной речи две глобальные стратегии построения дискурса:...
47608. Общие правила исполнения обязанности по уплате налогов и сборов 71.69 KB
  Некоторые авторы предлагают в качестве категории, равнозначной налоговой обязанности, использовать налоговое обязательство. Полагаем, с такой позицией нельзя согласиться. Термин «обязательство» имеет ярко выраженную частноправовую природу и основывается на свободно выраженном волеизъявлении лица тем или иным образом (по своему усмотрению)