Лабораторные работы по физике: Электричество - файл ??? ?????? ?-2.doc

Лабораторные работы по физике: Электричество
скачать (2947.9 kb.)
Доступные файлы (24):
? 3.doc111kb.03.05.2011 14:26скачать
? 4.doc66kb.03.05.2011 14:27скачать
? 5.DOC77kb.03.05.2011 14:27скачать
?-1.doc222kb.11.10.2003 14:51скачать
?-14.doc78kb.03.05.2011 14:26скачать
?-2.doc1435kb.25.02.2004 10:10скачать
?-7.doc3547kb.03.05.2011 14:26скачать
?-8 (?.410).doc1183kb.25.05.2004 11:28скачать
?-8.doc2195kb.03.05.2011 14:25скачать
?2.doc559kb.06.03.2007 11:58скачать
?3.doc89kb.06.03.2007 11:58скачать
?7.doc616kb.06.03.2007 11:58скачать
?? ?????? ?-7.doc749kb.03.05.2011 14:25скачать
??? ?-42.doc113kb.03.05.2011 14:25скачать
??? ??? 12.doc31kb.06.03.2007 11:58скачать
??? ?????? ?-2.doc76kb.15.11.2004 12:21скачать
??? ?????? ?-3.doc119kb.23.12.2004 00:47скачать
??? ?????? ?-4.doc67kb.06.04.2004 12:28скачать
??? ?????? ?-5.doc68kb.03.05.2011 14:24скачать
??? ?????? ?-6.doc72kb.22.12.2004 12:53скачать
??? ?????? ?-7.doc86kb.03.05.2011 14:24скачать
??? ?????? ?-8(1).doc89kb.03.05.2011 14:24скачать
??? ?????? ?-8.doc47kb.26.11.2004 11:31скачать
???????????? ?????? ?-1.doc155kb.03.05.2011 14:25скачать

??? ?????? ?-2.doc

Цель работы: Изучение методов моделирования и исследования, электростатических полей; изучение законов электростатики.

Приборы и принадлежности: Установки для моделирования и изучения, электростатических полей, набор электродов, линейка, циркуль, транспортир, миллиметровая бумага.

Введение: Силовой характер поля является его напряжённость. Напряжённость поля Е численно равняется силе, с которой поле действует на положительный единичный заряд, помещённый в данную точку поля, то есть:




где F-сила, действующая со стороны поля на заряд q. Направление вектора напряжённости согласно (1) совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд.

Основной закон в электростатике - закон Кулона - определяет силу взаимодействия двух точечных зарядов q1 и q2 в вакууме:

F21=

где F21 - сила, действующая на заряд q2 со стороны заряда q2, r2l - радиус-вектор, проведённый из точки, где находится заряд q1, в точку, где находится заряд q2 : г =|г21|-расстояние между зарядами, 0 - электрическая постоянная.

В соответствии с (1), (2) напряжённость электростатического поля, создаваемого в вакууме точечным зарядом q определяется по формуле:



где r - радиус-вектор, проведённый из точки, где находится заряд, в точку наблюдения; r =

Электростатическое поле подчиняется принципу суперпозиции:

(4)

Используя (3), (4), можно вычислить напряжённость электростатического поля, создаваемого любой совокупностью зарядов, если известно распределение зарядов в пространстве.

Силовой линией электростатического поля называется линия, касательные к которой в каждой её точке совпадают по направлению с вектором напряжённости поля в той же точке.

Из закона Кулона (2) и принципа суперпозиции (4) вытекает важное следствие -теорема Гаусса:

(5)

Здесь р - объёмная плотность заряда, распределённого в объёме V, ограниченном поверхностью S .

Применяя теорему (5) к бесконечно малому объёму Г-»0, можно получить соотношение между напряжённостью поля и объёмной плотностью заряда, выражающие теорему Гаусса в дифференциальной форме:

(6)
Величина, стоящая в левой части (6), называется дивергенцией вектора Ё и, по определению, равна:



Ход работы:


Циркуляция Г= 0,329(по расчётам)

Циркуляция Г= 0 (теоретическое значение)

Поток вектора напряжённости через поверхность призмы:12.39

Ф=12, 39.

1 .Вычисление циркуляции вектора напряжённости электростатического поля по замкнутому контуру. Определение напряжённости электростатического поля по картине эквипотенциалей





EA


o


°


1


0,71


145


55


2


0,625


142


52


3


0,625


105


15


4


0,47


93


3


5


0,4


65


25


6


0,36


50


40


7


0,33


130


40


8


0,31


123


33


9


0,29


104


14


10


0,31


71


19


11


0,31


62


28


12


0,33


43


47


13


0.36


125


35


14


0.47


105


15


15


0.48


90


0


16


0.625


65


25


17


1.6


55


35


18


0,8


30


60


19


0,91


117


27


20


1.11


103


13


21


1.54


93


3


22


1.25


85


5


23


1


69


21


24


0.87


57


33




2.Определение линейной плотности заряда на проводнике.

Для определения линейной плотности заряда на проводнике используют теорему Гаусса:


-12


г = 117-10



З.Определение поверхностной плотности заряда на проводниках:

м 4. Определение ёмкости системы проводников:

С=117-1(Г12Ф

Контрольные вопросы:

1. Потенциалом электрического поля называется отношение потенциальной энергией,

которой обладает пробный заряд в данной точке к величине этого заряда.

Напряжённость Е - силовая характеристика электрического поля. Она показывает

значение силы, действующей на единичный заряд.

Все точки проводника в электростатическом поле имеют один и тот же потенциал,

напряжённость же поля внутри проводника равна нулю.

Напряжённость электростатического поля и его потенциал связаны между собой

соотношением:

, f^ тдф -г За» гдф

где §гааф=\ф = 1 —!-+j:-+k:- - градиент ^вектор, направленный в сторону ах ах oz

возрастания функции Ф (к, у, z) и численно равный изменению при перемещении на единицу длины в этом направлении.

2. Ё = J] Ё, - эта формула утверждает принцип суперпозиции полей. Если электрическое

поле создано системой зарядов, то напряжённость электрического поля, создаваемая этой системой равна векторной сумме напряжённостей, создаваемой в этой же точке.

3. Теорема Гаусса: поток вектора напряжённости электростатического поля в вакууме через произвольную замкнутую поверхность S равен алгебраической сумме заключённых внутри этой поверхности зарядов, делённой на е0:

\ *"""

- - ео v

4. Сущность метода моделирования электростатических полей заключается в следующем: заполним пространство между проводниками однородной слабопроводящей средой, а сами проводники будем рассматривать в качестве электродов, причём потенциалы проводников будем рассматривать постоянными. При этом в пространстве

между электродами возникает электрический ток, плотность которого j в любой точке определяется из закона Ома: j = АЁ ,где Л - удельная электропроводность среды, Ё -напряжённость электрического поля в данной точке.



Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации