7009

Исследование электрического поля между двумя электродами в полупроводящей среде

Лабораторная работа

Энергетика

Цель: Исследовать влияние формы электродов на картину поля, при изменении характеристик среды. Расчет электрических полей с помощью ЭВМ Для расчета электрических полей используем программу ElectField. В данной программе можно использовать электроды...

Русский

2013-01-12

962.5 KB

13 чел.

Цель: Исследовать влияние формы электродов на картину поля, при изменении характеристик среды.

Расчет электрических полей с помощью ЭВМ

Для расчета электрических полей используем программу ElectField. В данной программе можно использовать электроды следующих форм – игла, плоскость, наклонная плоскость или принять произвольную форму электродов. Также можно получить картину электрического поля для различных значений диэлектрической напряженности. Таким образом в ходе данной лабораторной работы мы изменяем форму электродов и относительную диэлектрическую проницаемость среды. Результаты заносим в таблицу 1.

Таблица 1 – Результаты измерений

Форма электродов

плоскость - игла

-97,271

8,169

53,797

-253,457

21,3

129,6

-461,2

48,56

265,8

плоскость - плоскость

-44,37

-24,27

37,27

-121,95

-60,3

77,82

-234,4

-98,38

162,5

наклонная плоскость - плоскость

-83,14

-8,095

25,277

-187,7

-23,83

61,41

-428,7

-44,1

111,7

произвольная форма

-758,83

-281,25

375,5

-1889,14

-712,1

930,8

-3774

-864,1

1904,8

Заданные координаты:  А (49,13); В (11,30.75); С (58,64.5)

Плоскость – игла   ():

Плоскость – игла   ( =2,5):

Плоскость – игла   (=5):

Плоскость – плоскость (=1):

Плоскость – плоскость (=2,5):

Плоскость – плоскость (=5):

Наклонная плоскость – плоскость (=1)

Наклонная плоскость – плоскость (=2,5):

Наклонная плоскость – плоскость (=5):

Произвольная форма (=1):

Произвольная форма (=2,5):

Произвольная форма (=5):

Экспериментальное получение картины электрических полей

для  различных форм электродов

Для экспериментального получения картины электрических полей используем лабораторную установку. Установка состоит из диэлектрического прямоугольного поддона, заполненного  кварцевым песком, на противоположных концах которого установлены крепления для съёмных электродов и зажимы для подачи напряжения на них. Для придания кварцевому песку полупроводящих свойств используется солевой раствор, которым увлажняют песок перед началом эксперимента. Набор электродов состоит из двух шаров, двух проводящих цилиндров и двух пластин. Напряжение на установку подается от сети 220 В. С помощью ЛАТРа, через рубильник подается напряжение на схему не больше 60 В. В работе  используют малопредельный вольтметр для определения точек с равными потенциалами и построения  эквипотенциальных линий.

Схема лабораторной установки

1 - поддон;

2 - мокрый кварцевый песок;

3 - крепления;

4 - электроды;

5 – ЛАТР

Формы электродов «Шар-шар»

        Напряжения в различных точках:

1 –  11,67

2 –  12,33

3 –  14,33

4 –  15,5

5 –  17,3

6 –  18,67

Формы электродов «Плоскость-плоскость»

                   

          Напряжения в различных точках:

1 –  8,67

2 –  13,67

3 –  16,67

4 –  19,67

5 –  21,67

Формы электродов «Цилиндр-цилиндр»

Напряжения в различных точках:

 

1 –  6,67

2 –  8,35

3 –  12

4 –  18,67

5 –  26,67

Формы электродов «Шар-плоскость»

 Напряжения в различных точках:

 

1 –  18,33

2 –  21,67

3 –  24,3

4 –  26

5 –  27,1

6 –  28,67

Формы электродов «Плоскость-цилиндр»

   Напряжения в различных точках:

 

1 –  25

2 –  19,33

3 –  14,67

4 –  12,67

5 –  7

 


Вывод:
в результате выполнения данной лабораторной работы были получены картины электрических полей для различных форм электродов. В первом опыте эксперименты проводились с помощью программы ElectField. При этом изменялась не только комбинация форм электродов, но и значения относительной диэлектрической проницаемости среды. При этом видно, что при увеличении относительной диэлектрической проницаемости среды плотность эквипотенциальных линий увеличивается. Во втором опыте были получены картины электрических полей экспериментальным путем. При этом изменялась только комбинация форм электродов. При формах электродов плоскость-плоскость и цилиндр-цилиндр эквипотенциальные линии располагались вертикально и были параллельны друг другу. При форме электродов шар-шар эквипотенциальные линии имеют формы дуг и при увеличении расстояния до электрода радиус дуги уменьшается. При формах электродов  шар-плоскость и плоскость-цилиндр эквипотенциальные линии расположены вертикально около электрода «плоскость», но при приближении к электроду шар или цилиндр эквипотенциальные линии принимают форму дуг, чей радиус увеличивается при уменьшении расстояния до электрода, имеющего форму тела вращения. Причем при форме электрода шар радиус дуги больше, чем при форме электрода цилиндр.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

31222. Метод преломленных волн 29.5 KB
  В методе преломленных волн МПВ обычно регистрируются и анализируются головные рефрагированные и преломленнорефрагированные волны. Главными достоинствами МПВ являются: большой диапазон доступных для исследования глубин от первых метров до 10 15 и более километров возможность определения граничной скорости в слоях малая зависимость от помех со стороны кратно отраженных и поверхностных волн. Усовершенствованная модификация МПВ корреляционный метод преломленных волн КМПВ был предложен в СССР в конце 30х годов группой геофизиков под...
31223. Метод проходящих волн (скважинная сейсморазведка) 33 KB
  Позднее в СССР была разработана аппаратура и технология проведения вертикального сейсмического профилирования ВСП СССР Е.Основой для анализа волнового поля по материалам ВСП являются сводные сейсмограммы по стволу скважины для каждого пункта взрыва. По принципу анализа зарегистрированного волнового поля выделяют две основные модификации ВСП скалярную и векторную поляризационную модификацию ПМ ВСП. По технике записи различают однокомпонентную модификацию ВСП регистрируется только вертикальная компонента поля и трехкомпонентную ПМ ВСП.
31224. Источники упругих колебаний 30 KB
  Основным типом источников сейсмических колебаний при морских работах в настоящее время являются пневматические излучатели которые чаще всего называют воздушными пушками. Поэтому для таких источников очень важно чтобы второй импульс был как можно менее интенсивным в сравнении с первым. Комплекс мер который обычно применяют для исключения влияния повторных ударов схлопывающихся воздушных пузырей является группирование источников различной емкости и выбор оптимальной глубины и буксирования. Получающийся в результате короткий импульс создает...
31225. Анализ потенциально опасных и вредных факторов, воздействующих на пользователя ЭВМ 2.48 MB
  Возможности применения компьютера в учебном процессе, весьма многообразны. Он может служить для моделирования изучаемых явлений или систем, для реализации учебных игр, применяться для выполнения вычислений, для редактирования текстов, в качестве различного рода тренажеров.
31226. ТЕХНОЛОГИИ СОЦИАЛЬНОЙ РАБОТЫ С НАРКОЗАВИСИМЫМИ ДЕТЬМИ 1.19 MB
  Сторонники этого подхода убеждены что знания об употреблении психоактивных веществ и их последствиях будет являться эффективным толчком для формирования здорового поведения и отказа от наркотиков. Употребление наркотиков объясняется важнейшей ролью социальной среды в развитии человека которая является источником обратной связи для личности рассматривается как система поощрений и наказаний. Представители досугового альтернативного подхода считают что профилактика наркомании заключается в развитии альтернативной употреблению наркотиков...
31227. Особенности производства в арбитражном суде по отдельным категориям дел 357 KB
  Целью данной работы является проведение комплексного анализа законодательства, регламентирующего рассмотрение в арбитражном суде дел в порядке упрощенного производства, его особенностей, выявление на основе такого анализа проблем применения положений арбитражного процессуального законодательства в указанной области исследования, а также возможности его совершенствования.
31228. Виндовс Мувие Макер (Windows Movie Maker) 864.5 KB
  В диалоговом окне Автозапуск которое отображается при включении видеокамеры щелкните Импорт видео. Выберите место сохранения видеофайла в списке Импортировать в или щелкните Обзор для выбора другого места. В списке Формат выберите один из следующих форматов нового видеофайла и щелкните Далее: Для создания единого файла с типом используемым цифровым видеоустройством по умолчанию например файла AVI или DVAVI выберите Формат AVI единичный файл. Щелкните Импортировать видеокассету целиком на компьютер и нажмите кнопку Далее.
31229. Создание рекламного сувенирного продукта, способного эффективно воздействовать 6.62 MB
  Относительно предмета нашего исследования под мечтой мы понимаем стремление большинства компаний иметь статус успешных процветающих предприятий. В свете узкой направленности нашего научного изыскания мы соотнесли эти факторы с задачами проектирования и изготовления эффективной сувенирной продукции. Таким образом нам удалось выявить особенности этих механизмов относительно предмета нашего исследования: в то время как реклама привлекает внимание потребителя с помощью ярких образов сувенирная продукция призвана еще и напоминать ему о...
31230. Подставка для цветов «Ладья» 4.72 MB
  Входные проемы обычно выполнялись с мощным окладом порталов и были обрамлены тяжелыми колоннами и низким сводом потолков рисунок 1. Рисунок 1 – Интерьер ресторана в романском стиле Господствующая в период становления романского стиля в интерьере роспись внутреннего помещения сменяется монументальными рельефами сначала плоскими а потом все более выпуклыми насыщенными игрой света и тени но все равно как бы вросшими в камень стены. рисунок 2 Рисунок 2 Предметы декора в романском интерьере Интерьеры того времени вдохновляют приятным...